[发明专利]一种基于窄带光谱滤波的低时间抖动光纤飞秒激光器

权利要求书

1.一种基于窄带光谱滤波的低时间抖动光纤飞秒激光器，其特征在于，包括：光纤耦合激光二极管(1)、波分复用光纤耦合器(2)、掺镱单模光纤(3)、第一光纤准直器(4)、第一四分之一波片(5)、第一二分之一波片(6)、空间光隔离器(7)、窄带光谱滤波器(8)、第二二分之一波片(9)、反射镜(10)、第一光栅(11)、第二光栅(12)、爬高镜(13)、第二四分之一波片(14)和第二光纤准直器(15)；

光纤耦合激光二极管(1)输出泵浦激光，光纤耦合激光二极管(1)的光纤输出端与波分复用光纤耦合器(2)的泵浦激光输入端熔接，波分复用光纤耦合器(2)的信号输出端与掺镱单模光纤(3)输入端熔接，波分复用光纤耦合器(2)将泵浦激光输入掺镱单模光纤(3)，使掺镱单模光纤(3)中的掺杂离子跃迁到激发态，形成粒子数反转，放大输入的激光脉冲；

掺镱单模光纤(3)输出端与第一光纤准直器(4)的单模尾纤熔接，掺镱单模光纤(3)中传输的正啁啾激光脉冲以椭圆偏振态被第一光纤准直器(4)耦合输出至激光谐振腔的空间部分，空间中的正啁啾激光脉冲依次经过第一四分之一波片(5)和第一二分之一波片(6)；

第一四分之一波片(5)和第一二分之一波片(6)将空间中的正啁啾激光脉冲的偏振态由椭圆偏振调整为线性偏振，输入至空间光隔离器(7)；

空间光隔离器(7)输入端的偏振分束器将线性偏振正啁啾脉冲分为偏振态相互垂直的两束，一束经偏振分束器反射出激光谐振腔，作为输出光，另一束透过偏振分束器进入空间光隔离器(7)，空间光隔离器(7)将线性偏振正啁啾脉冲旋转设定角度后输出至窄带光谱滤波器(8)；

窄带光谱滤波器(8)滤除输入的线性偏振正啁啾脉冲内多余的光谱成分，削减线性偏振正啁啾脉冲的时域宽度,并将线性偏振正啁啾脉冲输出至第二二分之一波片(9)；

第二二分之一波片(9)将线性偏振正啁啾窄光谱脉冲的偏振态调整为水平，水平线性偏振脉冲依次经第一光栅(11)和第二光栅(12)反射后，再经爬高镜(13)提升高度，然后依次经第二光栅(12)和第一光栅(11)反射至反射镜(10)，第一光栅(11)和第二光栅(12)补偿水平线性偏振脉冲的正啁啾；

反射镜(10)反射经啁啾补偿的线性偏振脉冲至第二四分之一波片(14)，第二四分之一波片(14)将线性偏振脉冲的偏振态调节为椭圆偏振后输出至第二光纤准直器(15)；

第二光纤准直器(15)的输出端与波分复用光纤耦合器(2)的信号输入端熔接，将椭圆偏振经啁啾补偿的激光脉冲经波分复用光纤耦合器(2)再次输入至掺镱单模光纤(3)。

2.根据权利要求1所述的一种基于窄带光谱滤波的低时间抖动光纤飞秒激光器，其特征在于，所述掺镱单模光纤(3)的色散为正值，泵浦激光脉冲在掺镱单模光纤(3)中传输的过程中，脉冲能量、脉冲时域宽度、光谱宽度均随着传输距离的增加呈指数增长，同时积累线性正啁啾。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于窄带光谱滤波的低时间抖动光纤飞秒激光器，其特征在于，所述掺镱单模光纤(3)的长度为0.25m～0.4m。

4.根据权利要求3所述的一种基于窄带光谱滤波的低时间抖动光纤飞秒激光器，其特征在于，所述波分复用光纤耦合器(2)、第一光纤准直器(4)、第二光纤准直器(15)的尾纤总长度为0.5～0.8m，光纤类型相同。

5.根据权利要求4所述的一种基于窄带光谱滤波的低时间抖动光纤飞秒激光器，其特征在于，所述窄带光谱滤波器(8)为透射型窄带光谱滤波器，中心波长为1040nm，半极大全宽度为6nm～10nm。

6.根据权利要求4或5所述的一种基于窄带光谱滤波的低时间抖动光纤飞秒激光器，其特征在于，所述第一四分之一波片(5)、第一二分之一波片(6)、空间光隔离器(7)、第二二分之一波片(9)、反射镜(10)、第一光栅(11)、第二光栅(12)、爬高镜(13)和第二四分之一波片(14)的中心波长均为1040nm。

7.根据权利要求6所述的一种基于窄带光谱滤波的低时间抖动光纤飞秒激光器，其特征在于，所述第一四分之一波片(5)、第一二分之一波片(6)、空间光隔离器(7)、第二二分之一波片(9)、反射镜(10)、第一光栅(11)、第二光栅(12)、爬高镜(13)和第二四分之一波片(14)的工作波段覆盖1000nm～1100nm范围。