[发明专利]脉冲激光系统

权利要求书

1.一种脉冲激光系统，包括：

激光泵，适于输出激光；

第一光纤光栅，耦接至该激光泵；

第二光纤光栅，设置于该第一光纤光栅的另一端并与该第一光纤光栅构成一第一共振腔；

第一核增益光纤，耦接于该第一光纤光栅并位于该第一共振腔内，接收该激光泵的该激光之后产生共振；

第三光纤光栅，耦接至该第一核增益光纤并位于该第一共振腔内；

第四光纤光栅，设置于该第三光纤光栅的另一端并位于该第一共振腔内，其中该第四光纤光栅与该第三光纤光栅构成一第二共振腔；

辅助激光；

多工波长分光器，与该第三光纤光栅耦接同时接收该辅助激光并位于该第二共振腔内；以及

第二核增益光纤，耦接于该多工波长分光器并位于该第二共振腔内，用以根据该多工波长分光器的输出产生脉冲激光,其中该辅助激光由直流驱动信号驱动所产生，用以控制该第二核增益光纤的饱和速率，以形成该些脉冲激光光源，

其中，第一核增益光纤比第二核增益光纤粗，以使第二核增益光纤在饱和吸收子与增益介质两种功能之间切换。

2.如权利要求1所述的脉冲激光系统，其中该多工波长分光器将该激光泵的该激光结合该辅助激光共同输出，并将此输出导入该第二核增益光纤。

3.如权利要求2所述的脉冲激光系统，其中该多工波长分光器具有第一输入端口、第二输入端口及共同输出端，并且分别由该第一输入端口输入该激光，由该第二输入端口输入该辅助激光，其中该激光的波长介于950纳米到1750纳米之间，该辅助激光的波长介于1500纳米到1950纳米之间。

4.如权利要求1所述的脉冲激光系统，其中该辅助激光波长在使该第二核增益光纤可吸收的范围内。

5.如权利要求4所述的脉冲激光系统，其中该辅助激光为可调整的功率信号，其波长范围在950纳米到1750纳米之间。

6.如权利要求1所述的脉冲激光系统，其中该第一核增益光纤与该第二核增益光纤为掺铥光纤。

7.如权利要求6所述的脉冲激光系统，其中由于该掺铥元素的原子能阶生命周期长特性，设计该第三光纤光栅与该第四光纤光栅构成的该第二共振腔为共振腔，以使该第二核增益光纤回到不饱和状态。

8.如权利要求6所述的脉冲激光系统，其中该第一核增益光纤与该第二核增益光纤材料的特性需符合以下方程式：

其中，σ是材料吸收/放射参数，A是增益光纤面积大小，σ_g是该第一核增益光纤材料增益参数，σ_a是该第二核增益光纤材料吸收参数，A_g是该第一核增益光纤面积大小，A_a是该第二核增益光纤面积大小。

9.如权利要求1所述的脉冲激光系统，其中该第二核增益光纤为激光饱和吸收体，不受该激光泵的该激光激发，而用以做饱和吸收子且具有脉冲输出特性，饱和吸收体饱和时脉冲激光会输出，当该激光饱和吸收体未饱和时该脉冲激光系统没有光源输出。

10.如权利要求9所述的脉冲激光系统，其中该饱和吸收子内的共振光束强度将高于该第一核增益光纤内的光束强度，使该饱和吸收子可以快速吸收以达到饱和的状态。

11.如权利要求10所述的脉冲激光系统，其中当该第一核增益光纤和该第二核增益光纤都被饱和而达到饱和状态时，该第二核增益光纤会变成透明，使该激光泵的该激光通过。

12.如权利要求11所述的脉冲激光系统，其中在该第二共振腔产生脉冲之后，随着该脉冲之后产生的激光会迅速耗尽该第二核增益光纤的上能阶原子值，而回到上一次该第二核增益光纤的可饱和吸收状态，等待下一个切换的产生。