[发明专利]基于手性光纤光栅的全光纤化锁模光纤激光器

说明书

技术领域

本发明属于激光技术领域，特别涉及一种基于手性光纤光栅的基于手性光 纤光栅的全光纤化锁模光纤激光器。

背景技术

目前，包层抽运技术是在20世纪80年代后期出现的，这一技术的出现 使光纤激光器的功率水平有了巨大的提高，目前连续激光功率最高已达数十千 瓦(IPG公司)。采用包层抽运技术构成的光纤激光器，其结构紧凑、效率高、 可广泛应用于医学、激光测距、遥感技术、工业加工和参量振荡等，特别是要 求使用高功率光源的众多领域。

对于许多应用来说，需要有高峰值功率的脉冲光源，锁模技术是获得高峰 值功率的有效方法，锁模技术分为主动锁模、被动锁模、同步锁模及碰撞锁模 等方式，这几种锁模方式中，被动锁模方式结构简单，成本较低，体积较小， 易于设计和生产。

被动锁模激光器经过二十多年的发展，有各种锁模技术，例如，半导体可 饱和吸收镜，单壁碳纳米管的，石墨烯等被用来生成锁模脉冲，所有这些都应 该有一个机制，实现饱和吸收效应，使脉冲中心的经历的损耗比脉冲边缘小， 但是由于需要引入非光纤化器件，无法实现全光纤化。非线性偏振旋转(NPR) 可以简单有效地产生锁模脉冲，在高功率固态超短脉冲激光器的发展中具有举 足轻重的地位，但是通常非线性偏振锁模器件很难与其他光纤器件有效融合， 也无法完全实现光纤化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种基于手性光纤光栅非线性偏振锁模 实现全光纤化的激光器。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：基于手性光纤光栅的全光 纤化锁模光纤激光器，激光器设有激光合束器，所述激光合束器的第一合束连 接端与第二偏振控制器连接，激光合束器的泵浦输入端与泵浦源的输出端相连 接，激光合束器的第二合束连接端与有源光纤的一端相连接，所述有源光纤的 另一端与耦合器的一端相熔接，所述耦合器的其中一个输出端与隔离器的输入 端相连接，所述耦合器的另一输出端作为激光器的输出端，所述隔离器的输出 端与单模光纤的一端相连接，所述单模光纤的另一端与第一偏振控制相连接， 所述第一偏振控制器和第二偏振控制器通过手性光纤光栅连接。

所述手性光纤光栅为右旋双螺旋，凹陷波长在1064nm附近处，且周期短， 截距均匀。

所述第一偏振控制器和第二偏振控制器为三环形偏振控制器。

所述泵浦源为980nm泵浦源。

所述有源光纤为掺镱双包层有源光纤。

所述耦合器为2:8耦合器，所述耦合器的80％输出端与隔离器8的输入端相 连，所述耦合器的另一个输出端作为激光器的激光输出端。

本发明利用了被动锁模机制，既不需要外加电控装置，又不需要引入块状 的光学器件，节约了生产成本，简化了结构。此脉冲激光器基于手性光纤光栅 的非线性旋光效应实现锁模，采用了全光纤化的结构，没有引入任何块状器件， 所以能够充分体现第三代激光器免维护的优势，且性能更加稳定，结构更加紧 凑。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为基于手性光纤光栅的全光纤化锁模光纤激光器结构示意图；

图2为手性光纤光栅圆偏振起偏机理示意图；

上述图中的标记均为：1、第一偏振控制器；2、手性光纤光栅；3、第二偏振控 制器；4、泵浦源；5、激光合束器；6、有源光纤；7、耦合器；8、隔离器；9、 单模光纤。

具体实施方式

本发明基于手性光纤光栅的全光纤化锁模光纤激光器包括第一偏振控制器 1、手性光纤光栅2、第二偏振控制器3、泵浦源4、激光合束器5、有源光纤6、 耦合器7、隔离器8和单模光纤9。其中第一偏振控制器1和第二偏振控制器3 为三环形偏振控制器；所述泵浦源4为980nm泵浦源4；有源光纤6为掺镱双包 层有源光纤6；耦合器7为2:8耦合器7；手性光纤光栅2为右旋双螺旋，凹陷 波长在1064nm附近处，且周期短，截距均匀。