一种多谐振腔耦合的全光纤脉冲激光器的制作方法

文档序号:11957381阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多谐振腔耦合的全光纤脉冲激光器,其特征在于,包括:泵浦源(1)、光纤合束器(2)、第一反射型光纤布拉格光栅(6)、第二反射型光纤布拉格光栅(7)、第三反射型光纤布拉格光栅(8)、第四反射型光纤布拉格光栅(9)、第五反射型光纤布拉格光栅(10)、第六反射型光纤布拉格光栅(11)、第一增益光纤(3)、第二增益光纤(4)、第三增益光纤(5)以及光隔离器(12),其中,

泵浦源(1)连接光纤合束器(2)的泵浦输入端,光纤合束器(2)的信号端连接第一反射型光纤布拉格光栅(6)的一端,第一反射型光纤布拉格光栅(6)的另一端依次连接第一增益光纤(3)、第二反射型光纤布拉格光栅(7)、第三反射型光纤布拉格光栅(8);光纤合束器(2)的公共端依次连接第二增益光纤(4)、第四反射型光纤布拉格光栅(9)、第三增益光纤(5)、第五反射型光纤布拉格光栅(10)、第六光纤布拉格光栅(11)以及光隔离器(12);

第三反射型光纤布拉格光栅(8)与第五反射型光纤布拉格光栅(10)构成第一谐振腔;第一反射型光纤布拉格光栅(6)与第二反射型光纤布拉格光栅(7)构成第二谐振腔;第四反射型光纤布拉格光栅(9)与第六反射型光纤布拉格光栅(11)构成第三谐振腔;

泵浦源(1)产生的泵浦光,通过光纤合束器(2),耦合进入第一谐振腔中,在第二增益光纤(4)的作用下产生第一波长激光,之后进入第二谐振腔中泵浦第一增益光纤(3),产生第二波长激光,之后进入第三谐振腔泵浦第三增益光纤(5),最终产生的第三波长激光通过光隔离器(12)输出高功率、高稳定性的脉冲激光。

2.根据权利要求1所述的多谐振腔耦合的全光纤脉冲激光器,其特征在于,所述第一反射型光纤布拉格光栅(6)、第二反射型光纤布拉格光栅(7)、第三反射型光纤布拉格光栅(8)、第四反射型光纤布拉格光栅(9)、第五反射型光纤布拉格光栅(10)、第六反射型光纤布拉格光栅(11)的反射率为R,其中0<R<1。

3.根据权利要求1所述的多谐振腔耦合的全光纤脉冲激光器,其特征在于,所述泵浦源(1)为半导体激光器、固体激光器、气体激光器、光纤激光器、拉曼激光器其中的一种,输出泵浦光的中心波长λ的范围为:800nm≤λ≤2000nm;所述的泵浦方式是纤芯单端泵浦、纤芯双端泵浦、包层单端泵浦或包层双端泵浦。

4.根据权利要求1所述的多谐振腔耦合的全光纤脉冲激光器,其特征在于,所述的光纤合束器(2)为(2+1)x1合束器或(6+1)合束器。

5.根据权利要求1所述的多谐振腔耦合的全光纤脉冲激光器,其特征在于,所述第一增益光纤(3)、第二增益光纤(4)、第三增益光纤(5)为掺稀土元素的光纤或光子晶体光纤,掺杂的稀土元素为镱(Yb)、铒(Er)、钬(Ho)、铥(Tm)、钕(Nd)、铬(Cr)、钐(Sm)、铋(Bi)其中的一种或几种。

6.一种多谐振腔耦合的全光纤脉冲激光器,其特征在于,包括:泵浦源(1)、波分复用器(2’)、第一反射型光纤布拉格光栅(6)、第二反射型光纤布拉格光栅(7)、第四反射型光纤布拉格光栅(9)、第五反射型光纤布拉格光栅(10)、第六反射型光纤布拉格光栅(11)、第一增益光纤(3)、第二增益光纤(4)、第三增益光纤(5)、光隔离器(12)以及环形器(13),其中,

泵浦源(1)连接波分复用器(2’)的泵浦输入端,波分复用器(2’)的公共端连接第二增益光纤(4)的一端,第二增益光纤(4)的另一端连接环形器(13)的入射端;环形器(13)的出射端依次连接第一反射型光纤布拉格光栅(6)、第一增益光纤(3)和第二反射型光纤布拉格光栅(7)的一端,第二反射型光纤布拉格光栅(7)的另一端连接波分复用器(2’)的信号端;环形器(13)的公共端依次连接第四反射型光纤布拉格光栅(9)、第三增益光纤(5)、第五反射型光纤布拉格光栅(10)、第六反射型光纤布拉格光栅(11)以及隔离器(12);

泵浦源(1)产生的泵浦光通过波分复用器(2’)的泵浦输入端进入到第二增益光纤(4),再通过环形器(13)、第四反射型光纤布拉格光栅9、第三增益光纤(5)到达第五反射型光纤布拉格光栅(10),第五反射型光纤布拉格光栅(10)为全反型光栅,第五反射型光纤布拉格光栅(10)将光反射回去,依次通过第三增益光纤(5)、第四反射型光纤布拉格光栅(9)、环形器(13)、第一反射型光纤布拉格光栅(6)、第一增益光纤(3)和第二反射型光纤布拉格光栅(7),到达波分复用器(2’)的信号端返回形成环形腔;第一反射型光纤布拉格光栅(6)与第二反射型光纤布拉格光栅(7)构成第二谐振腔;第四反射型光纤布拉格光栅(9)与第六反射型光纤布拉格光栅(11)构成第三谐振腔;

泵浦源(1)产生的泵浦光经过波分复用器(2’)的泵浦输入端进入到环形腔内,泵浦第二增益光纤(4)产生第一波长激光,环形腔产生的第一波长激光进入第二谐振腔内,泵浦第一增益光纤(3)产生第二波长激光,该第二波长的激光由波分复用器(2’)的信号端进入经公共端输出,通过第二增益光纤(4)由环形器的入射端进入经环形器的公共端输出,进入第三谐振腔内,泵浦第三增益光纤(5),产生第三波长的激光,经隔离器(12)输出腔外。

7.根据权利要求6所述的多谐振腔耦合的全光纤脉冲激光器,其特征在于,所述第一反射型光纤布拉格光栅(6)、第二反射型光纤布拉格光栅(7)、第四反射型光纤布拉格光栅(9)、第五反射型光纤布拉格光栅(10)、第六反射型光纤布拉格光栅(11)的反射率为R,其中0<R<1。

8.根据权利要求6所述的多谐振腔耦合的全光纤脉冲激光器,其特征在于,所述泵浦源(1)为半导体激光器、固体激光器、气体激光器、光纤激光器、拉曼激光器其中的一种,输出泵浦光的中心波长λ的范围为:800nm≤λ≤2000nm;所述的泵浦方式是纤芯单端泵浦、纤芯双端泵浦、包层单端泵浦或包层双端泵浦。

9.根据权利要求6所述的多谐振腔耦合的全光纤脉冲激光器,其特征在于,所述第一增益光纤(3)、第二增益光纤(4)、第三增益光纤(5)为掺稀土元素的光纤或光子晶体光纤,掺杂的稀土元素为镱(Yb)、铒(Er)、钬(Ho)、铥(Tm)、钕(Nd)、铬(Cr)、钐(Sm)、铋(Bi)其中的一种或几种。

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