[发明专利]一种脉冲光纤激光器及获得脉冲光的方法

说明书

技术领域

本发明属于光学技术领域，涉及一种光纤激光器，特别涉及了一种基于滤波器调制脉冲光纤激光器，及其获得脉冲光的方法。

背景技术

光纤激光器具有多波长输出、成本低、光纤兼容等优点，成为近年来研究的热点之一。脉冲光纤激光器由于可以获得脉冲光在光通信(比如光码分多址系统)、信息光电子、非线性光学、光传感等研究领域都有重要的应用价值。

目前，实现脉冲光纤激光器的方法可以归纳为两种。一种是采用调Q技术，通常可以实现较低重复率的短脉冲输出，然而输出的脉冲序列存在不稳定等问题。另外一种是采用锁模技术，通常是采用强度或是相位调制，实现高重复率的短脉冲输出。采用锁模技术需要一个强度调制器或是相位调制器，目前最为常用的是采用铌酸锂调制器。该调制器存在插入损耗大，偏振敏感等缺点，大大制约了脉冲光纤激光器的性能。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于滤波器调制脉冲光纤激光器，同时提供利用该脉冲光纤激光器获得脉冲光的方法。

本发明的脉冲光纤激光器包括通过光纤串联成环形回路的半导体光放大器、光隔离器、色散位移光纤、可调滤波器和光耦合器；其中光隔离器的一端连接半导体光放大器的一端，半导体光放大器的另一端连接色散位移光纤的一端，色散位移光纤的另一端连接光耦合器功率大分比的输出端，光耦合器的输入端连接可调谐滤波器的一端，可调谐滤波器的另一端连接光隔离器；光耦合器功率小分比的输出端作为激光输出端口，信号发生器与可调谐滤波器连接。

利用该脉冲光纤激光器获得脉冲光的方法包括以下步骤：

(1)根据所需要获取的脉冲光的波长，选用增益范围覆盖该脉冲光波长的半导体光放大器，选用工作波长范围覆盖该脉冲光波长的可调谐滤波器、光隔离器、色散位移光纤、光耦合器。光耦合器输出功率分比范围为1∶1～1∶99。

(2)调整信号发生器的输出频率f，使得输出频率f满足下式

f=(2k+1)c2nL,k=0,1,2,3...---(1)]]>

其中L为激光器谐振腔长度，c为真空光速，n为光纤有效折射率。可调谐滤波器在该输出频率的信号发生器的驱动下，在激光器谐振腔内以2f的频率开启时间窗口，使得激光器获得重复率为2f的脉冲光输出。

(3)开启半导体光放大器，实现脉冲光纤激光器的脉冲光输出。

本发明主要适用于在光通信(比如光码分多址系统)、信息光电子、非线性光学、光传感等领域。本发明采用了可调谐滤波器作为调谐器件，实现了一种新的锁模技术，实现傅立叶域锁模脉冲光纤激光器，获得了稳定的脉冲输出。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明一实施例的激光输出频谱图；

图3为本发明一实施例的脉冲时域输出图。

具体实施方式

选用增益范围为1450nm至1580nm的半导体光放大器2和可调谐滤波器5，信号发生器6；选用工作范围为1530nm至1580nm的光隔离器1、色散位移光纤3和光耦合器4。

如图1所示，该脉冲光纤激光器中光隔离器1的一端连接半导体光放大器2的一端，半导体光放大器2的另一端连接色散位移光纤3的一端，色散位移光纤3的另一端连接光耦合器4功率大分比(90％)的输出端，光耦合器4的输入端连接可调谐滤波器5的一端，可调谐滤波器5的另一端连接光隔离器1。光耦合器功率小分比(10％)的输出端作为激光输出端口，信号发生器6与可调谐滤波器5导线连接。

利用该脉冲光纤激光器获得脉冲光的方法包括以下步骤：

(1)将半导体光放大器2、光隔离器1、色散位移光纤3、可调滤波器5和光耦合器4通过光纤串联成环形回路，信号发生器6与可调谐滤波器5导线连接。