[发明专利]一种基于非线性偏振旋转技术的170mW量级锁模激光振荡器

说明书

本发明提供了一种基于通过优化腔的长度，使用高功率泵浦光源和常用的非线性偏振旋转(NPR)技术，我们成功地设计了一个稳定的高功率被动锁模光纤激光器。在泵浦功率为2659mW时，最高平均输出功率高达174mW。据我们所知，基于非线性偏振旋转技术的锁模光纤激光器的最高平均输出功率174mW远远高于之前报道的结果。本发明将为未来高功率被动锁模光纤振荡器的发展提供重要的参考。

技术领域

本发明属于激光技术领域，具体涉及一种基于非线性偏振旋转技术的170mW 量级锁模激光振荡器。

背景技术

光纤激光器被广泛应用于高端制造、信息通讯、生物医疗及军事工业、国防安全等领域，激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等的优点，越来越多的传统产业需要依靠激光加工技术提升产品的加工质量。而锁模技术的发展,特别是被动锁模技术的产生,让激光器产生高稳定性、高光束质量和高能量的超短脉冲,具有非常大的应用价值。

发明内容

本发明通过优化腔内长度和使用高功率泵浦光源，基于常用的非线性偏振旋转(NPR)技术，我们成功地设计了一个稳定的高功率被动锁模光纤激光器。

本发明基于非线性偏振旋转技术的170mW量级锁模激光振荡器，其结构为将泵浦光源、波分复用器、掺铒光纤、输出耦合器、偏振控制器和偏振相关隔离器依次连接。

本发明有益效果包括以下几个方面：

本发明采用的泵浦光源为两个中心波长在976nm的半导体激光器，其最大泵浦功率为1.35W可以提供充足的能量。

本发明的泵浦光源分别通过两个980/1550nm波分复用器(WDM)注入激光腔。两个极化控制器(PC)用于调整偏振状态，以稳定锁模操作。

本发明为了研究高功率被动锁模光纤激光器的性能，我们采用了一种光学损伤阈值为500mW的定制偏振相关隔离器(PD-ISO)，以确保腔内光的单向传输。

本发明提供的高功率被动锁模光纤激光器，应用于工业加工常见的1.5um 波段且稳定性较好，符合市场上大多数工业加工的波长需求。

附图说明

图1为本发明实例1提供的全光纤激光器的结构示意图；

图2为实施例1提供的锁模脉冲结图；

图3为本发明的单脉冲图；

图4为本发明的光谱图；

图5为本发明的信噪比测量图。

图中：泵浦光源一(1)、泵浦光源二(5)波分复用器一(2)、掺铒光纤 (3)、波分复用器二(4)、输出耦合器(6)、偏振控制器一(7)、和偏振相关隔离器(8)、偏振控制器二(9)并依次连接而成。

具体实施方式

以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

本发明实施方式第一方面提供了一种腔体长度的优化方案。所述基于腔体长度的优化方案的掺铒光纤优化长度约80cm和激光谐振腔优化长度约为8-9m。

本发明实施方式第二方面提供了两种976nm半导体激光器，所述的两种976 nm半导激光器最大泵浦功率为1.35W作为泵浦源，提供足够的能量。

本发明实施方式第三方面提供了一种定制的偏振隔离器以确保激光器腔内的单向工作。所述基于一种光学损伤阈值为500mW的定制偏振相关隔离器 (PD-ISO)。