[发明专利]一种腔内色散补偿的掺镱超短脉冲光纤激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种超短脉冲光纤激光器，具体涉及一种腔内色散补偿的掺镱超短脉冲光纤激光器。

背景技术

光纤激光器和传统的固体激光器相比，以其体积小、光-光转化效率高、稳定性高等诸多的优点而得到了广泛的研究.其中，尤其以可用于通讯的掺Er³⁺光纤激光器及放大器研究为最多，与应用于通讯波段的掺Er³⁺光纤激光器相比，掺镱光纤激光器的研究较少，随着激光加工对高功率、高峰值功率需求的提高，使得掺镱光纤激光器也得到日益的重视。

对镱离子的发射谱来说，在石英光纤中呈现很强的正色散，因此要想使掺镱光纤激光器产生更短的脉冲必须对正啁啾的光脉冲进行色散补偿。在掺镱光纤激光器中，可用于色散补偿的器件主要有光栅、光子晶体光纤、啁啾光纤光栅、炭纳米管等。在光子晶体光纤(PCF)作色散补偿的环形腔掺镱光纤激光器中，在目前所见到的报道中，锁模的启动主要靠声光调制器(AOM)启动，而且环形腔掺镱光纤激光器不能自启动。

发明内容

本发明的一种腔内色散补偿的掺镱超短脉冲光纤激光器，其解决了背景技术中掺镱超短脉冲光纤激光器无法实现自启动的技术问题。

本发明的技术解决方案是：

一种腔内色散补偿的掺镱超短脉冲光纤激光器，包括与波分复用器1输入端连接的半导体泵浦源2、与波分复用器1输出端依次连接的光子晶体光纤3、光纤耦合输出器4、偏振控制器5以及光隔离器6，所述光隔离器6的两端均设有偏振控制器5，所述波分复用器1、光子晶体光纤3、光纤耦合输出器4、偏振控制器5以及光隔离器6由光纤熔接构成一个环形腔，

其特殊之处在于：所述波分复用器1与光子晶体光纤3之间设置有透射式半导体可饱和吸收镜7，所述透射式半导体可饱和吸收镜7用于该掺镱超短脉冲光纤激光器的锁模；所述波分复用器1与透射式半导体可饱和吸收镜7之间的光纤有一段为掺镱光纤8。

上述除光子晶体光纤3和掺镱光纤8外，其它部分所用光纤均为普通单模光纤。

上述光隔离器6为偏振相关的光隔离器或偏振无关的光隔离器均可。

上述偏振控制器5为在线型偏振控制器或或波片式偏振控制器或电动偏振控制器。

本发明给环形腔中加入透射式半导体可饱和吸收镜(SESAM)，利用透射式半导体可饱和吸收镜(SESAM)来锁模，用光子晶体光纤(PCF)来进行脉冲压缩，可得到自启动的亚皮秒全光纤掺镱超短脉冲光纤激光器。透射式SESAM可直接用于环形腔，而反射式需要环形器来连接才可用于环形腔，因此采用透射式半导体可饱和吸收镜(SESAM)来锁模就可以实现激光器自启动

附图说明

图1为本发明结构示意图。

附图标号说明：1-波分复用器，2-半导体泵浦源，3-光子晶体光纤，4-光纤耦合输出器，5-偏振控制器，6-光隔离器，7-透射式半导体可饱和吸收镜，8-掺镱光纤。

具体实施方式

参见图1，一种腔内色散补偿的掺镱超短脉冲光纤激光器，包括与波分复用器1输入端连接的半导体泵浦源2、与波分复用器1输出端依次连接的光子晶体光纤3、光纤耦合输出器4、偏振控制器5以及光隔离器6，光隔离器6的两端均设有偏振控制器5，所述波分复用器1、光子晶体光纤3、光纤耦合输出器4、偏振控制器5以及光隔离器6由光纤熔接构成一个环形腔，波分复用器1与光子晶体光纤3之间设置有透射式半导体可饱和吸收镜7，透射式半导体可饱和吸收镜7用于该掺镱超短脉冲光纤激光器的锁模；波分复用器1与透射式半导体可饱和吸收镜7之间的光纤有一段为掺镱光纤8，其中偏振控制器5为在线型偏振控制器或波片式偏振控制器或电动偏振控制器。。

本发明的结构中除光子晶体光纤和掺镱光纤外，其它部分所用光纤均为普通单模光纤。

本发明由于锁模器件为透射式半导体可饱和吸收镜，因此光隔离器为偏振相关的光隔离器或偏振无关的光隔离器。在这里，隔离器只是起到使光单向运行的作用。而如果不用可饱和吸收体的话，环形腔锁模的原理是一种基于非线性偏振旋转的一种类可饱和吸收体来锁模，这时候必须是偏振相关光环行器，而不能是偏振无关光隔离器。

具体工作时，半导体泵浦源尾纤输出波长为976nm的激光，半导体泵浦源输出激光通过980nm/1053nm波分复用器WDM耦合进入掺镱光纤，经过波长转换产生的激光通过透射式半导体可饱和吸收镜，透过透射式半导体可饱和吸收镜的激光再经由光子晶体光纤到光纤耦合输出器，经过光隔离器一端的偏振控制器、光隔离器以及光隔离器另一端的偏振控制器后，再输入980nm/1053nm波分复用器WDM的1053端。