[发明专利]一种谱受限傅里叶域锁模光纤激光器

权利要求书

1.一种谱受限傅里叶域锁模光纤激光器，其特征在于，包括：光环形器(1)、偏振控制器(2)、可饱和吸收体(3)、波长扫描驱动模块、色散管理延时模块(6)、光学增益模块(8)及输出模块；

所述光环形器(1)的第一端口与所述偏振控制器(2)的第一端相连，所述光环形器(1)的第二端口与所述可饱和吸收体(3)相连，所述光环形器(1)的第三端口与所述输出模块的第一端相连；所述偏振控制器(2)的第二端与所述波长扫描驱动模块的第一端相连；所述波长扫描驱动模块的第二端与所述色散管理延时模块(6)的第一端连接，所述色散管理延时模块(6)的第二端与所述光学增益模块(8)的第一端连接，所述光学增益模块(8)的第二端与所述输出模块的第二端连接；

所述光学增益模块(8)，用于为激光器注入泵浦光能量，为激光器的正常运作提供光学增益放大机制；

所述光环形器(1)，用于将所述第一端口的输入光通过所述第二端口传输至所述可饱和吸收体(3)后，将所述可饱和吸收体(3)的输出光从所述第二端口馈送至所述第三端口；所述可饱和吸收体(3)，用于实现激光器的自启动锁模，同时能压缩激光脉冲线宽，从而获得超短激光脉冲；

所述偏振控制器(2)，用于改变激光器内部光路的局部偏振状态，以实现激光脉冲的锁模运转及锁模状态的调节和切换；

所述色散管理延时模块(6)，用于提供色散管理机制，增加激光的绕行时间，降低激光器谐振频率；

所述波长扫描驱动模块，用于产生波长扫描驱动信号，并利用所述波长扫描驱动信号对激光脉冲波长进行滤波扫描，最终从所述输出模块输出高速扫频的超短傅里叶域锁模脉冲，其中，所述波长扫描驱动模块的扫描部分为离散工作方式，所述波长扫描驱动信号的频率与激光器的工作基腔谐振频率相匹配，波形为离散的阶梯方波；所述波长扫描驱动模块包括：波长扫描模块(4)及波长扫描驱动信号发生模块(5)；

所述波长扫描驱动信号发生模块(5)，用于产生频率与激光器的工作基腔谐振频率相匹配的波长扫描驱动信号，并基于所述波长扫描驱动信号驱动所述波长扫描模块(4)对激光脉冲波长进行滤波扫描，使得激光器的谐振腔长跟随工作重复频率周期变化。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述波长扫描驱动信号发生模块(5)包括：波形发生模块(11)、编码控制模块(12)及频谱采集分析模块(13)；

所述频谱采集分析模块(13)，用于采集并分析激光器的工作基腔重复频率，将分析数据传输给所述编码控制模块(12)；

所述编码控制模块(12)，用于根据所述频谱采集分析模块(13)上传的激光器的工作基腔频率数据进行编码，并将编译完成的控制码传输至所述波形发生模块(11)；

所述波形发生模块(11)，用于根据所述编码控制模块(12)输送的控制码产生相应频率和波形的波长扫描驱动信号，为激光器稳定运行引入了负反馈机制。

3.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述波长扫描模块(4)的工作方式为电压驱动，由敏感压电陶瓷构成，扫描方式为离散扫描，工作时，压电陶瓷依据所述波长扫描驱动信号解调得到的电压信号调节自身震动特性，使得激光器的谐振腔长跟随工作重复频率周期性离散变化，进而对激光波长进行离散扫描，最终输出周期性的谱受限离散波长激光脉冲。

4.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述可饱和吸收体(3)的工作方式为被动反射式，其结构是在半导体反射镜上生长具备可饱和吸收性质的半导体薄膜，工作时，在强光下，所述可饱和吸收体(3)激发漂白效应，大部分光能量可无损透过半导体薄膜到达所述半导体反射镜表面，之后再次反射回激光器中；在弱光下，所述可饱和吸收体(3)体现出不饱和吸收特性，弱光被吸收损耗，进而使得脉宽逐渐变窄。

5.根据权利要求1或4所述的激光器，其特征在于，所述色散管理延时模块(6)，通过色散介质调节对入射光脉冲引入的时延，使得激光器内激光脉冲循环时间延长，降低工作重复频率，匹配所述波长扫描模块(4)的扫描频率，同时对各离散波长分量激光进行色散管理，以使得各离散波长分量激光获得相同的腔内循环时间。