也越大，而该频移通常不会制约脉冲的压窄程度，其产生的负面影响极小。
[0022]在本发明实施例中，光脉冲的压窄宽度由非线性效应决定，后级光纤激光放大器4对光脉冲的放大作用影响光脉冲的功率，同时也可以对聚集在下降沿处的光脉冲进行选择性放大，而不对脉冲前沿的小能量残余脉冲进行放大，从而最终输出单一窄脉冲，通常，最终由后级光纤激光放大器4输出的光脉冲的宽度可以达到脉冲激光发射器I输出的光脉冲宽度的1/10?1/100，如将上述1064nm、宽度约为10?200ns的脉冲压窄到I?2ns，同时，其脉冲峰值功率也可达到20W，可见，本发明可以同时实现压窄脉冲和提高单脉冲能量。
[0023]在本发明实施例中，脉冲激光发射器I可以采用腔外调制或腔内调制的调Q脉冲光纤激光发射器，或直接调制的半导体激光器，或者其派生出的其他类似脉冲激光发射器。
[0024]作为一种实施例，如图3，脉冲激光发射器I包括依次连接的第一栗浦源11、第一栗浦合束器12及掺杂增益介质的第一有源光纤13，在第一栗浦合束器12连接第一栗浦源11的一侧还设有全反光栅14，在第一有源光纤13的另一端设有低反光栅15，在低反光栅15的输出端设置光开关16。作为另一种实施例，还可以将光开关16置于低反光栅15的输出侧，即内调制结构。
[0025]进一步参考图3，前级脉冲光纤激光放大器2包括依次连接的第二栗浦源21、第二栗浦合束器22及掺杂增益介质的第二有源光纤23 ;第二栗浦合束22器连接第二栗浦源21的一端直接或间接连接脉冲激光发射器I的输出光纤17，第二有源光纤23直接或间接连接光脉冲频移压窄线3的输入端。后级脉冲激光放大器4包括第三栗浦源41、第三栗浦合束器42及掺杂增益介质的第三有源光纤43 ;第三栗浦合束器42连接第三栗浦源41的一端直接或间接连接光脉冲频移压窄线3的输出端。具体的，该前级脉冲光纤激光放大器2和后级脉冲激光放大器4可采用915nm多模激光器为栗浦源，采用铒镱共掺有源双包层光纤为有源光纤。
[0026]以上仅为一种可行的实施例，本发明中的脉冲激光发射器1、前级脉冲光纤激光放大器2和后级脉冲光纤激光放大器4的结构不局限于以上实施例。
[0027]本发明在前级脉冲光纤激光放大器和后级脉冲光纤激光放大器之间设置光脉冲频移压窄线，通过前级脉冲光纤激光放大器将光脉冲放大到一定程度后，使之在光脉冲频移压窄线中实现非线性效应，使能量向脉冲尾部汇聚，进而使脉冲宽度变窄，再通过后级脉冲光纤激光放大器放大，形成高功率的窄脉冲。该窄脉冲光纤激光器与传统技术相比，不需要增加光纤激光放大器的增益或数量，降低了成本和系统的可靠性；不需要增加输入光信号的重复频率，不会导致单脉冲能量的减少；也不需提高对脉冲激光发射器的性能要求。该激光器是一种能够有效压窄脉宽并提高单脉冲能量的激光器。对于级联式脉冲光纤激光器和放大器系统，引入该光脉冲移频压窄线可以十分有效地压窄输入光脉冲的宽度。
[0028]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种窄脉冲光纤激光器，其特征在于，包括依次连接的脉冲激光发射器、前级光纤激光放大器、光脉冲频移压窄线及后级光纤激光放大器，所述前级光纤激光放大器对所述脉冲激光发射器输出的光脉冲进行放大，放大后的光脉冲在所述光脉冲频移压窄线中产生至少包含受激布里渊散射、拉曼散射、四波混频的非线性效应，使所述光脉冲的能量由波前向尾部汇集，并使波长向长波长方向频移，所述后级光纤激光放大器对所述光脉冲频移压窄线输出的光脉冲进行放大，获得窄脉冲。2.如权利要求1所述的窄脉冲光纤激光器，其特征在于，所述前级光纤激光放大器输出的光脉冲的功率越大，所述光脉冲频移压窄线的长度越短。3.如权利要求1所述的窄脉冲光纤激光器，其特征在于，所述脉冲激光发射器输出的光脉冲的宽度越小，所述非线性效应越明显。4.如权利要求1所述的窄脉冲光纤激光器，其特征在于，所述前级光纤激光放大器输出的光脉冲具有由波前向尾部下降的趋势。5.如权利要求1所述的窄脉冲光纤激光器，其特征在于，所述后级光纤激光放大器输出的光脉冲的宽度为所述脉冲激光发射器输出的光脉冲宽度的1/50?1/100。6.如权利要求5所述的窄脉冲光纤激光器，其特征在于，所述脉冲激光发射器输出光脉冲的宽度为10?200ns，所述后级光纤激光放大器输出的光脉冲的宽度为I?4ns。7.如权利要求1或5或6所述的窄脉冲光纤激光器，其特征在于，所述后级光纤激光放大器输出的光脉冲的峰值功率为所述前级光纤激光放大器输出光脉冲的峰值功率的100 ?10000 倍。8.如权利要求7所述的窄脉冲光纤激光器，其特征在于，所述前级光纤激光放大器输出光脉冲的平均功率为400mW?1500mW，所述后级光纤激光放大器输出的光脉冲的平均功率为20W。9.如权利要求1所述的窄脉冲光纤激光器，其特征在于，所述脉冲激光发射器采用腔外调制或腔内调制的调Q脉冲光纤激光发射器或者直接调制的半导体激光器。10.如权利要求1所述的窄脉冲光纤激光器，其特征在于，所述光脉冲频移压窄线的长度为100?800m。
【专利摘要】本发明适用于激光技术领域，提供了一种窄脉冲光纤激光器，包括依次连接的脉冲激光发射器、前级光纤激光放大器、光脉冲频移压窄线及后级光纤激光放大器，前级光纤激光放大器对脉冲激光发射器输出的光脉冲进行放大，放大后的光脉冲在光脉冲频移压窄线中产生包含受激布里渊散射、拉曼散射、四波混频的非线性效应，使能量由波前向尾部汇集，并使波长向长波长方向频移，后级光纤激光放大器对光脉冲进行放大获得窄脉冲。本发明不需要增加光纤激光放大器的增益或数量，降低了成本和系统的可靠性；不需要增加输入光信号的重复频率，不会导致单脉冲能量的减少；也不需提高对脉冲激光发射器的性能要求，是一种能够有效压窄脉宽并提高单脉冲能量的激光器。
【IPC分类】H01S3/067, G02F1/35, H01S3/30
【公开号】CN105140761
【申请号】CN201510084825
【发明人】董杰, 刘一然
【申请人】深圳市欧凌镭射科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年2月16日