[发明专利]非线性环路滤波的Mamyshev型激光振荡器

说明书

本发明提供一种非线性环路滤波的Mamyshev型激光振荡器，包括：第一非线性光环路镜，其包括第一耦合器、第一光放大器、第一滤波器和第一相移器；第二非线性光环路镜，其包括第二耦合器、第二光放大器、第二滤波器和第二相移器，所述第二滤波器中心波长与第一滤波器不同；展宽放大器，其包括第三光放大器和第四光放大器；所述第三光放大器输入端连接第一非线性光环路镜的输出端口，输出端连接第二非线性光环路镜的输入端口；所述第四光放大器输入端连接第二非线性光环路镜的输出端口，输出端连接第一非线性光环路镜的输入端口。脉冲激光在Mamyshev型激光振荡器中不断被放大、展宽、窄化、重塑，直至形成稳定的脉冲序列，使得Mamyshev型激光振荡器的自启动性能好。

技术领域

本发明涉及激光振荡器领域，特别涉及一种非线性环路滤波的Mamyshev型激光振荡器。

背景技术

超快光纤激光器与传统固体激光器相比，具有能量转化效率高、易于搭建、方便集成、光束质量接近衍射极限、成本低廉、维护方便等优势。激光振荡器是用来产生皮秒甚至飞秒量级的超短脉冲激光光源，是高功率光纤激光器的核心部件。基于脉冲再放大和脉冲重塑的Mamyshev型激光振荡器可以进一步将光纤激光器的脉冲能量提升至百nJ量级，具体地，Mamyshev型激光振荡器依靠光纤中的自相位调制引起的光谱展宽效应以及滤波元件的光谱选择效应，可以获得脉冲能量高达200nJ、脉冲去啁啾后脉宽为40fs的超短脉冲。

然而，现有的Mamyshev型激光振荡器通常难以实现自启动，其在启动时需要额外的种子脉冲或外部电调制脉冲。为了使Mamyshev型激光振荡器能实现自启动，需要在Mamyshev型激光振荡器内引入饱和吸收机制辅助产生超短脉冲序列，目前通常在全光纤激光振荡器中采用非线性光环路镜来产生超短脉冲，例如专利文献CN 103311780 A公开了一种具有非线性光环路镜的激光器(该激光器具有激光谐振器，相当于激光振荡器)，该激光器通过采用非线性光环路镜来实现自启动，但是，该激光器通过单个非线性光环路镜难以产生稳定的超短脉冲激光序列，使得激光器的自启动性能差低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自启动性能好的Mamyshev型激光振荡器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种非线性环路滤波的Mamyshev型激光振荡器，包括：

第一非线性光环路镜，其设有输入端口和输出端口，包括第一耦合器、第一光放大器、第一滤波器和第一相移器；

第二非线性光环路镜，其设有输入端口和输出端口，包括第二耦合器、第二光放大器、第二滤波器和第二相移器，所述第二滤波器中心波长与第一滤波器不同；

展宽放大器，其包括第三光放大器和第四光放大器；所述第三光放大器输入端连接第一非线性光环路镜的输出端口，输出端连接第二非线性光环路镜的输入端口；所述第四光放大器输入端连接第二非线性光环路镜的输出端口，输出端连接第一非线性光环路镜的输入端口。

优选地，所述第一光放大器包括第一泵浦源、第一波分复用器和第一增益光纤，所述第一波分复用器信号端连接第一耦合器，泵浦端连接第一泵浦源，公共端连接第一增益光纤，所述第一增益光纤连接第一相移器的输入端。

优选地，所述第二光放大器包括第二泵浦源、第二波分复用器和第二增益光纤，所述第二波分复用器信号端连接第二耦合器，泵浦端连接第二泵浦源，公共端连接第二增益光纤，所述第二增益光纤连接第二相移器的输入端。

优选地，所述第一非线性光环路镜和第二非线性光环路镜的输出特性是透射输出，所述展宽放大器是环形双边放大结构。

优选地，所述环形双边放大结构的展宽放大器包括第一分束器和第二分束器，所述第三光放大器的输出端经第一分束器连接第二非线性光环路镜的输入端口，所述第四光放大器的输出端经第二分束器连接第一非线性光环路镜的输入端口。