[发明专利]飞秒激光器

说明书

本公开涉及激光器领域，提供了一种飞秒激光器，其特征在于，包括：光纤环路，用于传输第一激光信号和第二激光信号；光纤分束器，与所述光纤环路连接，用于接收所述第一激光信号和所述第二激光信号，并改变所述第一激光信号和所述第二激光信号之间的相位差，以使所述飞秒激光器自锁模；自由空间光路，与所述光纤分束器连接，用于将接收到的激光信号反射至所述光纤分束器。本公开实现了飞秒激光器的自锁模，提高了输出的激光脉冲的重复频率，降低了系统噪声，并提高了系统的鲁棒性。

技术领域

本公开涉及激光器技术领域，特别涉及一种飞秒激光器。

背景技术

飞秒激光器是光学频率梳的核心组成器件，其时域输出是具有一定时间间隔的超窄激光脉冲序列，其频域是具有一定频率间隔的频率梳齿。锁模飞秒激光器作为飞秒光学频率梳中的核心组件，它有两个受控频率量，分别是重复频率和载波相位频率。由于两个频率受控量均处于微波波段，因此飞秒光学频率梳能够将光波波段和微波波段直接连接起来，实现光学频率的直接测量。飞秒光学频率梳的出现，为精密光谱学、光学频率标准和光钟等领域带来了突破性的进展。

飞秒激光器的性能与光学频率梳的性能指标及可靠性直接相关：一方面，飞秒激光器的强度和相位噪声水平决定了光学频率梳的系统稳定度；另一方面，飞秒激光器的环境敏感度决定了光学频率梳的可靠性(环境适应性)。针对光学频率梳在精密物理测量及相关领域的应用研究需求，增大飞秒激光器的纵模间隔、降低飞秒激光器的系统噪声水平以及提高飞秒激光器的系统鲁棒性是研究人员所关注的重要研究内容。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种飞秒激光器，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一方面，提供一种飞秒激光器，其特征在于，包括：

光纤环路，用于传输第一激光信号和第二激光信号；

光纤分束器，与所述光纤环路连接，用于接收所述第一激光信号和所述第二激光信号，并改变所述第一激光信号和所述第二激光信号之间的相位差，以使所述飞秒激光器自锁模；

自由空间光路，与所述光纤分束器连接，用于将接收到的激光信号反射至所述光纤分束器。

在本公开的示例性实施例中，所述光纤环路包括保偏掺铒增益光纤、单模保偏光纤和波分复用器。

在本公开的示例性实施例中，所述保偏掺铒增益光纤位于所述光纤环路的非对称位置，用于使所述第一激光信号和所述第二激光信号产生非线性相位差。

在本公开的示例性实施例中，所述光纤分束器包括第一光纤准直器、第二光纤准直器、第一半波片、第二半波片、第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜和非互异相移器。

在本公开的示例性实施例中，所述非互异相移器位于所述第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜之间。

在本公开的示例性实施例中，所述非互异相移器包括法拉第旋光器和八分之一波片。

在本公开的示例性实施例中，所述自由空间光路反射的激光信号经过所述八分之一波片形成第三激光信号和第四激光信号，所述第三激光信号和所述第四激光信号的相位差为所述第三激光信号和所述第四激光信号经所述光纤环路后再次经过所述八分之一波片形成第五激光信号和第六激光信号，且所述第五激光信号和所述第六激光信号的相位差为