[发明专利]一种基于Ta2NiS5的混合锁模全光纤掺镱激光器

说明书

本发明涉及一种基于Ta₂NiS₅的混合锁模全光纤掺镱激光器，包括泵浦源、波分复用器、掺镱单模光纤、偏振相关隔离器、耦合器、准直器、偏振控制器、拉锥光纤组件、滤波器和单模光纤，其中，波分复用器、掺镱单模光纤、偏振相关隔离器、耦合器、偏振控制器、拉锥光纤组件和滤波器由单模光纤依次串接，且滤波器与波分复用器的输入端连接形成环形光路；泵浦源连接波分复用器的输入端，泵浦源用于产生泵浦光；波分复用器的输出光纤为与掺镱单模光纤相匹配的无源光纤；准直器连接所述耦合器的输出端。本发明的激光器采用Ta₂NiS₅作为可饱和吸收体，在1μm波长处，全正色散区域可以实现高稳定的混合锁模输出，而且结构简单、稳定性高。

技术领域

本发明属于激活介质的结构或形状技术领域，具体涉及一种基于Ta₂NiS₅的混合锁模全光纤掺镱激光器。

背景技术

超短脉冲激光器具有结构简单、紧凑、光束质量好、增益带宽较宽、稳定性好等突出的优点，因此在基础科学、量子通信、工业微加工、国防、医疗等领域有着广阔的应用前景，成为激光技术发展的趋势。特别是近年快速发展的光纤激光器由于结构简单、成本低、稳定性高以及便于携带等特点，有着广泛的应用前景。光纤激光器中增益介质一般为稀土离子掺杂光纤，常用的掺杂离子有镱(Yb)、铒(Er)、铥(Tm)、钬(Ho)、镨(Pm)以及镝(Dy)等，其中，掺镱光纤具有较宽的吸收谱(800nm～1100nm)和发射谱(975nm～1200nm)，因此，掺镱光纤激光器不存在激发态吸收、浓度淬灭以及多声子跃迁等消激发过程，掺镱光纤激光器对泵浦源的选择具有很强的灵活性，且有利于实现宽范围的波长可调谐和超短脉冲输出。基于上述优点，对掺镱光纤激光器的研究具有重要意义。

脉冲激光的产生通常是由调Q技术或锁模技术得到的，但调Q技术一般只能得到脉冲宽度为纳秒量级的脉冲，若要获得更短的激光脉冲则需借助锁模技术。通常，获得锁模超短脉冲的方式有两种：主动锁模方式和被动锁模方式。在主动锁模光纤激光器中，通常需要加入声光或电光调制器件，这使得激光腔的结构复杂，不易实现全光纤结构，而且得到的锁模激光脉冲宽度通常较宽，一般为皮秒量级。与主动锁模方式相比，被动锁模光纤激光器则具有结构简单、输出脉冲宽度窄、稳定性好等优点，但是目前的被动锁模光纤激光器存在一些局限，例如吸收效率和光学响应较低，对光强损耗较大，限制了输出光功率的大小。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于Ta₂NiS₅的混合锁模全光纤掺镱激光器。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种基于Ta₂NiS₅的混合锁模全光纤掺镱激光器，包括：泵浦源、波分复用器、掺镱单模光纤、偏振相关隔离器、耦合器、准直器、偏振控制器、拉锥光纤组件、滤波器和单模光纤，其中，

所述波分复用器、所述掺镱单模光纤、所述偏振相关隔离器、所述耦合器、所述偏振控制器、所述拉锥光纤组件和所述滤波器由所述单模光纤依次串接，且所述滤波器与所述波分复用器的输入端连接形成环形光路；

所述泵浦源连接所述波分复用器的输入端，所述泵浦源用于产生泵浦光；

所述波分复用器的输出光纤为与所述掺镱单模光纤相匹配的无源光纤；

所述准直器连接所述耦合器的输出端。

在本发明的一个实施例中，所述拉锥光纤组件包括拉锥光纤本体、玻片和三元可饱和吸收体，其中，所述拉锥光纤本体固定在所述玻片上，且所述三元可饱和吸收体滴加在所述拉锥光纤本体上。

在本发明的一个实施例中，所述拉锥光纤本体由HI-1060单模光纤熔融拉伸制备得到。