[实用新型]激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光器，尤其涉及一种用于输出锁模激光脉冲的光纤激光器。

背景技术

光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，继而造成激光工作物质的激光能级跃迁，再通过谐振腔便可形成激光振荡输出。

光纤激光器应用范围非常广泛，其具有体积小、重量轻、转换效率高、输出光束质量好等优点，近年来得到迅猛发展，尤其在激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻、激光打标、激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔、切割、焊接、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设等具有广泛的应用。

现有用于输出锁模激光脉冲的激光器通常在谐振腔内设置有准直器和半导体可饱和吸收镜(SESAM),通过准直器输出激光入射到半导体可饱和吸收镜中。而半导体可饱和吸收镜的基本结构就是把反射镜与半导体可饱和吸收体结合在一起，通过改变吸收体的厚度以及反射镜的反射率，可以调节吸收体的调制深度和反射镜的带宽，其锁模原理是脉冲入射到半导体可饱和吸收镜时，由于脉冲的前后沿强度低，导致吸收不饱和，大部分的能量被吸收，而脉冲中心的强度大，所以中心部分的能量当被吸收达到饱和状态时，大部分能量被返回到谐振腔内。可见，通过半导体可饱和吸收镜将激光脉冲的前后沿的光强吸收，脉冲宽度在反射过程中被压缩，从而实现将激光脉冲的锁模。

然而，现有的谐振腔通过是通过大气空间对光路进行传输，同时由于泵浦光通过增益光纤输入到准直器中的光通常不是含有不同偏振态的脉冲偏振光，继而使得准直器向半导体可饱和吸收镜输出的是不同偏振态的脉冲偏振光。由于半导体可饱和吸收镜对不同偏振态的脉冲光具有不同程度的饱和吸收，导致半导体可饱和吸收镜对不同偏振态的脉冲偏振光出现不同程度的吸收，继而对该脉冲光出现不同程度的损耗，使得半导体可饱和吸收镜输出不稳定的脉冲光。同时，现有激光器多为采用大气空间作为激光传播介质，容易受到温度变化带来的振动的影响，且容易受到外界环境干扰，光损耗高，使得激光器输出光束质量不稳定的脉冲激光。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种可输出稳定激光脉冲的激光器。

为了实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供一种激光器，其在沿光路的方向上依次设置有至少一个泵浦光发射装置、光纤合束器、增益光纤、第一准直器、锁模装置、第二准直器和输出镜，其中，激光器在第一准直器和锁模装置之间设置有第一偏振分束装置；激光器还在第二准直器和输出镜之间设置有第二偏振分束装置；泵浦光发射装置通过第一保偏光纤连接于光纤合束器的第一端；增益光纤为保偏光纤，光纤合束器通过增益光纤连接于第一准直器的第二端；第一准直器通过第二保偏光纤连接于第一偏振分束装置；第一偏振分束装置通过第三保偏光纤连接于锁模装置；光纤合束器的第一端通过第四保偏光纤连接于第二准直器；第二准直器通过第五保偏光纤连接于第二偏振分束装置；第二偏振分束装置通过第六保偏光纤连接于输出镜。

由上述方案可见，通过设置在第一准直器和锁模装置之间的第一偏振分束装置将从第一准直器入射的光进行偏振分束，通过调节偏振分束装置实现慢轴传输或快轴传输的线偏振光入射到锁模装置，该线偏振光具有稳定的偏振态，所以锁模装置能够对其部分能量进行稳定地吸收并反射稳定的锁模后的激光脉冲，并在输出镜和第二准直器之间设置有偏振分束装置同样使得输出的光为线偏振光和反射到谐振腔内的光为线偏振光。同时利用保偏光纤来连接激光器的各个光学器件，通过全保偏光纤的结构的激光器具有良好的稳定性，通过保偏光纤来传输线偏振光，使得光路避免受到温度变化带来的振动的影响，且光损耗低，使得光路传输过程稳定高效，不容易受外界环境干扰。

更进一步的方案是，激光器还包括用于连接增益光纤与第一准直器之间的第七保偏光纤。

由上可见，通过在增益光纤和第一准直器增加一段保偏光纤有利于增加激光器的腔长，通过采用不同长度的保偏光纤以调节锁模激光的重复频率，有利于提高激光脉冲的锁模效果，使其输出高质量的激光脉冲。

更进一步的方案是，增益光纤与第七保偏光纤通过熔接的方式连接。

由上可见，通过熔接的方式将增益光纤和保偏光纤进行连接，可有效地剥离残余泵浦光，使得激光器输出更加稳定的激光脉冲。

更进一步的方案是，增益光纤为双包层掺铥保偏光纤。

由上可见，采用高掺杂浓度的稀有元素到保偏光纤中，并通过双包层光纤有利于使得泵浦光能够在增益光纤中更好的进行跃迁，继而输出高质量的激光脉冲。

更进一步的方案是，锁模装置为半导体可饱和吸收镜。