[实用新型]一种飞秒光纤激光器

说明书

本实用新型提供的飞秒光纤激光器，包括：自锁模光纤振荡器、泵浦模块、第一有源光纤、第一布拉格光栅、第二有源光纤、保偏光纤及放大器，所述第二有源光纤包层刻有第二布拉格光栅，本实用新型提供的飞秒光纤激光器具有特殊腔体结构，无需光路机械调整，能够实现高平均功率稳定输出的飞秒光纤激光输出，同时也保证了装置的结构简单性与电路安全性；能够光学元器件的使用数量，减少无源光纤的使用，抑制非线性效应，降低了成本。

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种飞秒光纤激光器。

背景技术

近年来，随着光纤激光技术的进步，基于超短脉冲光纤激光器构建的系统由于具有紧凑化结构、较高的转化效率以及长期稳定运转等特性，被广泛应用于众多应用研究领域，其中以光纤飞秒激光器的应用研究最为典型。光纤激光以高效率、易集成、优异的光束质量等特性在激光技术发展中迅速崛起，成为学术界和产业界的热点研究课题。飞秒光纤激光技术的多领域应用与潜在发展，对激光器输出性能也提出了更高要求，需要兼具高激光功率与高可靠性等特性。

目前光纤工业市场上为了在单光纤中实现高功率激光输出，多采用主振荡功率放大结构的光纤激光器，它包括：种子激光发射部分和功率放大部分，但存在诸多缺点。首先，需要复杂控制系统，例如，激光开启时必须先开启种子激光，当种子激光稳定后，才能开启功率放大级；在激光关闭时，必须先关闭功率放大级，确定完成后，才能关闭种子激光。如果操作错误、者控制系统出错或者温度过高，将导致功率放大级中产生较强的激光自生振荡，烧坏增益光纤，甚至烧坏全部光路器件。其次，在种子激光光源和功率放大级中分别使用泵浦半导体激光器，并使用不同的驱动电路和复杂的控制电路，导致成本增加。再次，因在种子光源和功率放大级之间使用泵浦/信号光纤合束器，不容易实现注入信号光纤与输出光纤的纤芯模场匹配，限制了光纤的输出功率。因此，亟需一种解决上述问题的飞秒光纤激光器的出现。

实用新型内容

有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种能够实现高平均功率稳定输出的飞秒光纤激光输出，同时也保证了装置的结构简单性与电路安全性的飞秒激光器。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种飞秒光纤激光器，包括：自锁模光纤振荡器、泵浦模块、第一有源光纤、第一布拉格光栅、第二有源光纤、保偏光纤及放大器，所述第二有源光纤包层刻有第二布拉格光栅；其中：

所述自锁模光纤振荡器产生并输出第一飞秒脉冲激光束，所述第一飞秒脉冲激光束通过保偏光纤进入所述泵浦模块形成泵浦光，所述泵浦光进入所述的第一有源光纤并在所述第一布拉格光栅和所述第二布拉格光栅形成的谐振器内振荡形成第二飞秒脉冲激光束，所述第二飞秒脉冲激光束通过所述第二布拉格光栅传输至所述放大器进行功率放大后形成第三飞秒脉冲激光束，所述第三飞秒脉冲激光束并输出至所述自锁模光纤振荡器，所述自锁模光纤振荡器接收并输出预定能量的飞秒激光束。

在其中一些实施例中，所述的自锁模光纤振荡器为全光纤振荡器。

在其中一些实施例中，所述的泵浦模块为二极管泵浦。

在其中一些实施例中，所述保偏光纤为单模场光子晶体光纤，模场直径为9.2±0.5μm。

在其中一些实施例中，所述有源光纤内均掺有增益离子。

在其中一些实施例中，所述增益离子为钕、镱、铒、铥、钬、镝或镨中的一种或多种。

在其中一些实施例中，所述有源光纤纤芯直径为6.2±0.5μm，模场直径为9.2±0.5μm。

在其中一些实施例中，所述第一布拉格光栅的反射率等于或高于所述第二布拉格光栅，所述第二布拉格光栅为再生型啁啾体布拉格光栅。

在其中一些实施例中，所述第一有源光纤纤芯直径小于所述第二有源光纤的纤芯直径，所述第一有源光纤包层直径大于所述第二有源光纤的包层直径。