[实用新型]脉宽可调的MOPA光纤激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光器技术领域，具体是涉及一种脉宽可调的MOPA光纤激光器。

背景技术

高功率脉冲光纤激光器主要是将低功率的脉冲光信号进行后续的光功率放大。光纤激光器使用单模光纤耦合半导体激光器作为光纤放大器种子源，其输出光作为放大器的种子光，激光器采用主振荡功率放大(MOPA)结构以获得高峰值功率和窄脉宽激光脉冲。由于单模光纤耦合半导体激光器输出的种子光功率低，单脉冲能量小，至少需要二级或二级以上多级放大才能获得高输出功率；同时由于放大光路中存在受激自发辐射光和非线性光干扰，影响了激光器的效率和性能，并且种子源价格昂贵，产品生产成本高。

发明内容

针对目前调Q激光器存在的问题，本实用新型提供一种脉宽可调的MOPA光纤激光器，通过双声光调制器调节脉宽后的脉冲光信号再经光纤放大器有效放大，可获得高功率激光输出，且激光脉宽可调，激光器结构简单，生产成本较低。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种脉宽可调的MOPA光纤激光器，包括用于生成种子脉冲激光的主振荡器部分和用于将所述种子脉冲激光进行功率放大后输出的光纤放大器部分，所述主振荡器部分包括泵浦源、光纤合束器、激光增益介质、高反光纤布拉格光栅、第一声光调制器AOM、第二声光调制器AOM和位于第一声光调制器AOM和第二声光调制器AOM之间的低反光纤布拉格光栅；所述光纤放大器部分为一级放大器或多级放大器，多级放大器的相邻放大器之间通过光纤隔离器连接，且最外一级放大器连接一光纤隔离器；每级放大器包括放大器泵浦源组、放大器光纤合束器和放大器激光增益介质；还包括控制电路部分，所述控制电路部分包括连接泵浦源并驱动泵浦源发光的泵浦源驱动电路、调制第一声光调制器AOM的开闭状态及开关频率的第一声光调制器驱动电路、调制第二声光调制器AOM的开闭状态及开关频率的第二声光调制器驱动电路、分别控制第一声光调制器驱动电路和第二声光调制器驱动电路，从而调制第一声光调制器和第二声光调制器之间的延迟时间的延迟电路、连接放大器泵浦源组并驱动放大器泵浦源组发光的放大器泵浦源驱动电路、分别控制所述泵浦源驱动电路、延迟电路及放大器泵浦源驱动电路的控制电路。

进一步的，该脉宽可调的MOPA光纤激光器的泵浦方式为正向泵浦、反向泵浦或者双向泵浦，双向泵浦工作时，激光增益介质两端泵浦源以相同的工作模式工作或不同的工作模式工作，激光增益介质两端的泵浦源同时泵浦掺杂光纤或有延时的泵浦掺杂光纤。

进一步的，所述泵浦源工作在连续模式或者脉冲模式。

进一步的，所述光纤放大器部分与所述主振荡器部分之间通过光纤隔离器连接，或者所述主振荡器部分的低反光纤布拉格光栅与第二声光调制器AOM通过光纤隔离器连接。

进一步的，所述激光增益介质为单模光纤、双包层光纤或LMA光子晶体光纤。

进一步的，所述激光增益介质为Yb掺杂光纤、Er掺杂光纤、Yb/Er共掺光纤、Tm掺杂光纤和Nd掺杂光纤。

进一步的，所述合束器为侧泵型合束器、端泵型合束器或波分复用器WDM。

进一步的，所述泵浦源的波长范围为808nm、915nm、940nm、980nm或其他掺杂光纤中激活离子的吸收波长。

进一步的，通过延迟电路调控第二声光调制器驱动延迟时间为1-500ns。

本实用新型的有益效果是：本实用新型基于线性腔光纤激光器的基础结构，采用双声光调制器实现了一种脉宽可调的MOPA光纤激光器，利用延迟电路调控两个声光调制器的延迟时间，其中第一声光调制器作为线性脉冲调Q光纤激光器的开关器件，调Q光纤激光器输出高功率宽脉冲激光；第二声光调制器作为光开关实现对输出激光脉冲裁剪削波，控制第二声光调制器的延时时间，可获得脉宽可调的激光输出。这样经过双声光调制器调节脉宽后的脉冲光信号再经光纤放大器有效放大，可获得高功率激光输出，且激光脉宽可调，激光器结构简单，生产成本较低。优选的，引入第二声光调制器，通过延迟电路调控第二声光调制器驱动延迟时间1-500ns，最长延迟时间包括但不限于500ns；第二声光调制器对谐振腔产生的脉冲激光进行削波，脉宽变窄，脉冲宽度1～500ns，包括但不限于500ns。得到的可调脉宽激光经过光纤隔离器后，被光纤放大器有效放大，最后经过光纤隔离器输出。

附图说明

图1为本实用新型实施例1脉宽可调的MOPA光纤激光器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2脉宽可调的MOPA光纤激光器的结构示意图；