[实用新型]三色同步锁模光纤激光器

说明书

本实用新型公开了三色同步锁模光纤激光器，包括三个环形腔，三个泵浦源产生的泵浦光各自通过一波分复用器耦合进一环形腔，并分别被光纤吸收，所激发的激光在该环形腔内单向传输，并经分束器输出，其中，三个环形腔形成的两个交叠区域分别引入一饱和吸收体，通过利用饱和吸收体的宽光谱响应特性，实现对三色光纤激光的被动锁模，并进一步通过光纤时延线精确调节其中两色波段的光纤激光，使得三色光纤激光锁模达到同步状态。本实用新型可实现三色光纤激光的被动锁模及同步。

技术领域

本实用新型涉及光纤激光器领域，特别涉及三色同步锁模光纤激光器。

背景技术

近些年来，光纤激光器在国内的应用越来越普及。比如材料加工、激光医疗、光通信、科学研究等。与固体激光器相比，光纤激光器采用稀土离子掺杂的光纤作为增益介质，具有很高的表面积—体积比，因而散热效率高且结构更加简单、轻便。

在超快光纤激光领域，三色同步锁模光纤激光器在泵浦探测、非线性频率转换、相干反斯托克斯拉曼散射光谱学等领域具有重要应用价值。与利用电反馈实现的主动同步锁模技术相比，被动同步锁模光纤激光器的结构更加紧凑并且响应时间短。目前，关于三色同步锁模光纤激光器的具体实现尚未见相关报道。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了三色同步锁模光纤激光器，包括第一泵浦源、第二泵浦源、第三泵浦源、第一环形腔、第二环形腔和第三环形腔，其中，

所述第一环形腔包括第一波分复用器、Yb光纤、第一隔离器、第一饱和吸收体、第四波分复用器、第一分束器和第一光纤时延线；

所述第二环形腔包括第二波分复用器、Er光纤、第二隔离器、第一饱和吸收体、第四波分复用器、第五波分复用器、第二饱和吸收体和第二分束器；

所述第三环形腔包括第三波分复用器、Tm光纤、第三隔离器、第二饱和吸收体、第五波分复用器、第三分束器和第二光纤时延线；

所述第一饱和吸收体和第四波分复用器位于所述第一环形腔和第二环形腔的交叠区域；

所述第二饱和吸收体和第五波分复用器位于所述第二环形腔和第三环形腔的交叠区域；

所述第一泵浦源产生的泵浦光通过所述第一波分复用器耦合进所述第一环形腔，被所述Yb光纤吸收，所激发的激光在所述第一环形腔内单向传输，并经所述第一分束器输出；

所述第二泵浦源产生的泵浦光通过所述第二波分复用器耦合进所述第二环形腔，被所述Er光纤吸收，所激发的激光在所述第二环形腔内单向传输，并经所述第二分束器输出；

所述第三泵浦源产生的泵浦光通过所述第三波分复用器耦合进所述第三环形腔，被所述Tm光纤吸收，所激发的激光在所述第三环形腔内单向传输，并经所述第三分束器输出；

所述第一泵浦源和第二泵浦源产生相同波长的泵浦光，所述第一泵浦源和第三泵浦源产生不同波长的泵浦光，所述第一光纤时延线和第二光纤时延线分别控制所述第一环形腔产生的激光和第三环形腔产生的激光的时间延迟，实现三色光纤激光同步锁模。

优选地，所述第一泵浦源、第二泵浦源和第三泵浦源均为带单模尾纤输出的连续激光二极管。

优选地，所述第一泵浦源和第二泵浦源的中心波长均为976nm，所述第三泵浦源的中心波长为1550nm。

优选地，所述第一饱和吸收体和第二饱和吸收体均为碳纳米管饱和吸收体。

优选地，所述第一饱和吸收体和第二饱和吸收体均为厚度为微米级的聚合物薄膜。

优选地，所述第一光纤时延线和第二光纤时延线的最大调节范围是300皮秒。

优选地，所述Yb光纤、Er光纤、Tm光纤均为单包层掺杂光纤。