[发明专利]一种窄脉冲光纤激光器

说明书

本发明适用于激光技术领域，提供了一种窄脉冲光纤激光器，包括依次连接的脉冲激光发射器、前级光纤激光放大器、光脉冲频移压窄线及后级光纤激光放大器，前级光纤激光放大器对脉冲激光发射器输出的光脉冲进行放大，放大后的光脉冲在光脉冲频移压窄线中产生包含受激布里渊散射、拉曼散射、四波混频的非线性效应，使能量由波前向尾部汇集，并使波长向长波长方向频移，后级光纤激光放大器对光脉冲进行放大获得窄脉冲。本发明不需要增加光纤激光放大器的增益或数量，降低了成本和系统的可靠性；不需要增加输入光信号的重复频率，不会导致单脉冲能量的减少；也不需提高对脉冲激光发射器的性能要求，是一种能够有效压窄脉宽并提高单脉冲能量的激光器。

技术领域

本发明属于激光技术领域，特别涉及一种窄脉冲光纤激光器。

背景技术

光纤激光器被广泛应用在工业焊接、切割、打标、雕刻等工业领域，以及医疗、自由空间传输、军事、传感等领域。特别是近年来脉冲光纤激光器得到了广泛的应用推广。但是，由增益光纤对光脉冲的压窄对光脉冲的压窄有一定的局限性，如在通常的纳秒MOPA脉冲光纤激光器中，种子源的光脉冲宽度一般为200ns，经过光纤放大器后，光脉冲通常只能压窄到几十纳秒。为了获得更窄的光脉冲，就需要使用高速调制的种子源获得窄脉冲的光信号，这无疑增加了对种子源的要求；而且，窄脉冲宽度的输入光信号将导致较低的输入信号光功率，为了达到目标光功率，就需要增加光纤激光放大器的增益或者增加光纤激光放大器的数量，这无疑增加了系统成本并降低了系统的可靠性；另一方面，在上述窄脉冲宽度输入光信号的情况下，为了增加输入光信号功率，就需要增加信号光的重复频率，因此又会导致单脉冲能量的减少。因此，现有技术仍缺乏一种有效的压窄激光脉冲的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种窄脉冲光纤激光器，旨在有效压窄激光脉冲宽度。

本发明是这样实现的，一种窄脉冲光纤激光器，包括依次连接的脉冲激光发射器、前级光纤激光放大器、光脉冲频移压窄线及后级光纤激光放大器，所述前级光纤激光放大器对所述脉冲激光发射器输出的光脉冲进行放大，放大后的光脉冲在所述光脉冲频移压窄线中产生至少包含受激布里渊散射、拉曼散射、四波混频的非线性效应，使所述光脉冲的能量由波前向尾部汇集，并使波长向长波长方向频移，所述后级光纤激光放大器对所述光脉冲频移压窄线输出的光脉冲进行放大，获得窄脉冲。

本发明在前级脉冲光纤激光放大器和后级脉冲光纤激光放大器之间设置光脉冲频移压窄线，通过前级脉冲光纤激光放大器将光脉冲放大到一定程度后，使之在光脉冲频移压窄线中实现非线性效应，使能量向脉冲尾部汇聚，进而使脉冲宽度变窄，再通过后级脉冲光纤激光放大器放大，形成高功率的窄脉冲。该窄脉冲光纤激光器与传统技术相比，不需要增加光纤激光放大器的增益或数量，降低了成本和系统的可靠性；不需要增加输入光信号的重复频率，不会导致单脉冲能量的减少；也不需提高对脉冲激光发射器的性能要求，是一种能够有效压窄脉宽并提高单脉冲能量的激光器。

附图说明

图1是本发明实施例提供的窄脉冲光纤激光器的结构示意图(一)；

图2是本发明实施例提供的窄脉冲光纤激光器的压窄脉宽原理图；

图3是本发明实施例提供的窄脉冲光纤激光器的结构示意图(二)。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：