1550nm调Q脉冲铒镱共掺光纤激光器的制造方法_2

文档序号:9648250阅读:来源:国知局
共掺光纤激光器,所述高反射率光纤光栅的反射率为99.9%,所述高反射率光纤光栅的中心波长1550.12nm,所述低反射率光纤光栅反射率为15% _20%,所述低反射率光纤光栅的中心波长1550.12nm,所述第一栗浦激光器的中心波长915nm。
[0028]根据本发明所述1550nm调Q脉冲铒镱共掺光纤激光器,所述线偏振模式包括第一种方式,所述第一种方式包括:所述高反射率光纤光栅和所述低反射率光纤光栅为单偏振相关光纤光栅,所述第一增益光纤、所述第二增益光纤和所述第三增益光纤也都为保偏光纤且为铒镱共掺双包层光纤,所述光路模组中设置的光无源器件的信号光纤为保偏光纤。
[0029]根据本发明所述1550nm调Q脉冲铒镱共掺光纤激光器,所述线偏振模式包括第一种方式,所述第二种方式包括:所述种子源模块和所述第一光纤放大装置直接添加光纤起偏器,所述第一光纤放大装置、所述第二光纤放大装置和所述准直输出光隔离器的光无源器件和铒镱共掺光纤都为保偏光纤。
[0030]本发明通过采用铒镱共掺双包层光纤的设置和光路模组的结构设计,实现随机偏振或线偏振的调Q脉冲光纤激光器,并且可以高平均功率、窄脉宽、高峰值功率,极具应用价值。
【附图说明】
[0031]图1是本发明的1550nm脉冲光纤激光器第一实施例的结构示意图;
[0032]图2是本发明的1550nm脉冲光纤激光器种子源模块腔外栗浦结构示意图;
[0033]图3是本发明的1550nm脉冲光纤激光器种子源模块反向栗浦结构示意图;
[0034]图4是本发明的1550nm脉冲光纤激光器第一光纤放大装置反向栗浦结构示意图;
[0035]图5是本发明的1550nm脉冲光纤激光器第二光纤放大装置反向栗浦结构示意图。
【具体实施方式】
[0036]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0037]结合图示中图1?图5说明,参见图1,本发明提供一种1550nm调Q脉冲铒镱共掺光纤激光器,包括电路模组2和光路模组1,所述光路模组1包括同光轴依次连接的种子源模块3、至少一个第一光纤放大装置4、至少一个第二光纤放大装置5、光电保护装置6和准直输出光隔离器7 ;
[0038]所述种子源模块3包括第一栗浦激光器13、高反射率光纤光栅12、低反射率光纤光栅17、第一合束器14,第一增益光纤15和调制器16 ;所述第一光纤放大装置4包括第一在线光隔离器18、第一光纤放大器19、第二增益光纤22、第一光纤滤波器28、第二栗浦激光器20、第二合束器21 ;所述第二光纤放大装置5包括第二在线光隔离器23、第二光纤放大器24、第三栗浦激光器25、第三合束器26、第二光纤滤波器29和第三增益光纤27 ;所述1550nm调Q脉冲铒镱共掺光纤激光器的输出激光还包括随机偏振模式或线偏振模式。所述调制器16是声光调制器或者电光调制器。
[0039]所述1550nm调Q脉冲铒镱共掺光纤激光器,更优选的,所述电路模组包括:
[0040]栗浦驱动电路9,用于驱动所述第一栗浦激光器13、所述第二栗浦激光器20、所述第三栗浦激光器25产生连续激光;
[0041]调制器驱动电路8,用于驱动所述调制器16并且通过改变谐振腔的品质因数将连续激光变为脉冲激光,所述调制器驱动电路8通过电信号来改变输出脉冲激光的重复频率;根据调制器16采用声光调制器或者电光调制器进行匹配。
[0042]控制电路10,用于调节所述种子源模块、所述第一光纤放大装置4和所述第二光纤放大装置5的上电和断电时序,所述控制电路10通过人机界面的设定参数以控制输出激光的功率和重复频率;
[0043]保护电路11,用于所述1550nm调Q脉冲铒镱共掺光纤激光器的温度和光路的监测和保护。
[0044]进一步地,所述线偏振模式包括第一种方式,所述第一种方式包括:所述高反射率光纤光栅和所述低反射率光纤光栅为单偏振相关光纤光栅,所述第一增益光纤、所述第二增益光纤22和所述第三增益光纤27也都为保偏光纤且为铒镱共掺双包层光纤,所述光路模组中的其余的光无源器件的信号光纤为保偏光纤。所述设置的光无源器件与没有设置保偏光纤的光无源器件进行区分,此处,所述设置的光无源器件是指所述光路模组1中除了所述高反射率光纤光栅12和所述低反射率光纤光栅17、所述第一增益光纤15、所述第二增益光纤22和所述第三增益光纤27的以外的光无源器件。
[0045]相对于第一种方式,可替选的是,所述线偏振模式包括第二种方式,所述第二种方式包括:在所述种子源模块3和所述第一光纤放大装置4处直接添加光纤起偏器,所述第一光纤放大装置4、所述第二光纤放大装置5和所述准直输出光隔离器7设置有光无源器件和铒镱共掺光纤,且所述光无源器件和所述铒镱共掺光纤都为保偏光纤。采用铒镱共掺光纤,通过高浓度的镱Yb3+离子掺杂可以对邻近的铒Er3+离子起到很好的隔离作用,从而显著地降低Er3+的浓度淬灭效应,同时降低Er3+之间发生上转换的概率,有效提高增益和输出功率。而且由于Yb3+的吸收谱很宽(800nm-1000nm),可以提高放大系统对栗浦光的吸收效率同时也降低了对栗浦激光器波长的要求。
[0046]进一步地,所述1550nm调Q脉冲铒镱共掺光纤激光器,所述种子源模块3包括正向栗浦结构或反向栗浦结构;
[0047]如图1所示,正向栗浦结构设置的所述种子源模块3包括依次连接的高反射率光纤光栅12、第一栗浦激光器13、第一合束器14、第一增益光纤15、调制器16和低反射率光纤光栅17,所述第一合束器14的信号输入端连接于所述高反射率光纤光栅12,所述第一合束器14的信号输出端连接于第一增益光纤15,所述第一合束器14的栗浦端连接于所述第一栗浦激光器13,Μ条栗浦端连接于Ν个第一栗浦激光器(13) (Μ多Ν多1);或
[0048]反向栗浦结构设置的所述种子源模块3包括依次连接的所述高反射率光纤光栅12、所述调制器16、所述第一增益光纤15、所述第一栗浦激光器13、所述第一合束器14和所述低反射率光纤光栅17,所述第一合束器14信号输入端连接于所述低反射率光纤光栅17,所述第一合束器14的信号输出端连接于所述第一增益光纤15,所述第一合束器14的栗浦端连接于所述第一栗浦激光器13,Μ条栗浦端连接于Ν个第一栗浦激光器13 (Μ多Ν多1)。
[0049]此外,所述1550nm调Q脉冲铒镱共掺光纤激光器,所述种子源模块3包括腔内栗浦结构或腔外栗浦结构;
[0050]如图1所示,腔内栗浦结构的所述种子源模块3包括依次连接的所述高反射率光纤光栅12、所述第一栗浦激光器13、所述第一合束器14、所述第一增益光纤15、所述调制器16和所述低反射率光纤光栅17,所述第一合束器14信号输入端连接于所述高反射率光纤光栅12,所述第一合束器14的信号输出端连接于所述第一增益光纤15,所述第一合束器14的栗浦端连接于第一栗浦激光器13,Ml条栗浦端连接于N1个第一栗浦激光器
13(Ml 彡 N1 彡 1);或
[0051]如图2所示,腔外栗浦结构的所述种子源模块3包括依次连接的所述第一栗浦激光器13、所述第一合束器14、所述高反射率光纤光栅12、所述第一增益光纤1
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