要增加输入光信号的重复频率，不需降低平均输出功率；不需提高对脉冲激光发射器的性能要求。是一种能够有效抑制巨型脉冲、有效压窄脉宽并提高脉冲峰值功率和单脉冲能量的光纤激光器。
[0017]对于更多级级联式脉冲光纤激光器和放大器系统，引入该光谱展宽线3可以有效地抑制随机巨型脉冲的出现，对获得高脉冲峰值功率和高单脉冲能量的窄脉冲宽度激光输出是非常有效的。
[0018]在本实施例中，光脉冲在光谱展宽线3中的光谱展宽程度是由非线性效应的强度影响的，非线性效应强度越大，光谱展宽越大，而非线性效应是受到输入光脉冲的功率、光谱展宽线3的长度和芯径决定的，芯径越细、长度越长、输入功率越大，非线性效应越强。因此，可以根据前级激光放大器2放大后的平均光功率，调节光谱展宽线3的长度，在获得预定强度的非线性效应的情况下，光脉冲峰值功率越高，光谱展宽线3的长度可以更短，反之光脉冲峰值功率越低，光谱展宽线3就需要更长。当然，提高光脉冲峰值功率和延长光谱展宽线3的长度均能够增强非线性效应，在实际中，通常将光脉冲峰值功率的可放大程度和光谱展宽线3的长度成本及布线结构综合考虑。另外，非线性效应越强，其导致的光谱展宽也越大，该非线性效应通常不会导致最终输出光脉冲中存在随机出现的巨型光脉冲，其产生的负面影响极小。特别是在调制频率较低、输出功率较大时，如20KHz调制频率，20W平均输出功率，效果明显。
[0019]具体地，脉冲激光发射器I输出光脉冲的宽度为10ns?500ns，最低调制频率20KHzo光谱展宽线3的长度为30?60m，采用单模光纤，优选Hi 1060光纤或者Hil060flex光纤。前级激光放大器2的平均输出功率为400mW?1500mW。后级激光放大器4输出的光脉冲的峰值功率为15KW以上，脉冲宽度为50ns以下，单脉冲能量为0.5mJ以上。
[0020]进一步优选地，脉冲激光发射器I输出光脉冲的宽度为150ns，最低调制频率20KHz，脉冲宽度为150ns ;前级激光放大器2的平均输出功率为700mW ;光谱展宽线3的长度为40m，光谱展宽线3的纤芯直径为6微米；经过后级激光放大器4后，可以获得光脉冲的脉冲宽度为40ns，重复频率为20KHz，平均输出功率为20W，峰值功率为15KW以上，单脉冲能量为0.5mJ以上。
[0021]上述具体数据为本发明的一个效果较佳的实施例，本发明不局限于上述实施例。
[0022]在本实施例中，该脉冲光纤激光器具体可以是半导体激光器种子源的MOPA脉冲光纤激光器。脉冲激光发射器I可以采用脉冲半导体激光器，也可以是腔外调制的调Q脉冲光纤激光发射器。
[0023]进一步参考图1，前级激光放大器2包括依次连接的第一栗浦源21、第一栗浦合束器22及掺杂增益介质的第一有源光纤23 ;第一栗浦合束器22连接第一栗浦源21的一端直接或间接连接脉冲激光发射器I的输出光纤，第一有源光纤23直接或间接连接光谱展宽线3的输入端。后级激光放大器4包括第二栗浦源41、第二栗浦合束器42及掺杂增益介质的第二有源光纤43 ;第二栗浦合束器42连接第二栗浦源41的一端直接或间接连接光谱展宽线3的输出端。前级激光放大器2和后级激光放大器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。
[0024]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、前级激光放大器、光谱展宽线及后级激光放大器，所述前级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谱展宽线中产生至少包含受激布里渊散射和拉曼散射的非线性效应，使所述光脉冲的光谱展宽，其波长向长波长方向频移，所述后级激光放大器对实现光谱展宽后的光脉冲进行放大，并且放大效应集中于光脉冲的起始沿，获得宽谱窄脉冲。2.如权利要求1所述的脉冲光纤激光器，其特征在于，所述光谱展宽线的长度为30?60mo3.如权利要求2所述的脉冲光纤激光器，其特征在于，所述前级激光放大器的平均输出功率为400mW?1500mW。4.如权利要求2所述的脉冲光纤激光器，其特征在于，所述脉冲激光发射器输出光脉冲的宽度为10ns?500ns，最低调制频率20KHz。5.如权利要求2所述的脉冲光纤激光器，其特征在于，所述后级激光放大器输出的光脉冲的峰值功率为15KW以上，脉冲宽度为50ns以下，单脉冲能量为0.5mJ以上。6.如权利要求1?5任一项所述的脉冲光纤激光器，其特征在于，所述脉冲激光发射器输出光脉冲的宽度为150ns，最低调制频率20KHz，脉冲宽度为150ns ;所述前级激光放大器的平均输出功率为700mW ;所述光谱展宽线的长度为40m，所述光谱展宽线的纤芯直径为6微米；所述后级激光放大器输出的光脉冲的脉冲宽度为40ns，重复频率为20KHz，平均输出功率为20W。7.如权利要求1所述的脉冲光纤激光器，其特征在于，所述前级激光放大器输出的光脉冲的功率越大，所述光谱展宽线的长度越短。8.如权利要求1所述的脉冲光纤激光器，其特征在于，所述光谱展宽线采用Hi1eo光纤或者Hil060flex光纤。9.如权利要求1所述的脉冲光纤激光器，其特征在于，所述脉冲激光发射器为脉冲半导体激光发射器或者腔外调制的调Q脉冲光纤激光发射器。10.如权利要求1所述的脉冲光纤激光器，其特征在于，所述脉冲光纤激光器为半导体激光器种子源的MOPA脉冲光纤激光器。
【专利摘要】本发明适用于激光技术领域，提供了一种脉冲光纤激光器，包括依次连接的脉冲激光发射器、前级激光放大器、光谱展宽线及后级激光放大器，前级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谱展宽线中产生至少包含受激布里渊散射和拉曼散射的非线性效应，使光脉冲的光谱展宽，其波长向长波长方向频移，后级激光放大器对实现光谱展宽后的光脉冲进行放大，获得窄脉冲。本发明在前级激光放大器和后级激光放大器之间设置光谱展宽线，实现光谱展宽，避免巨型脉冲和频率烧孔，并且放大后脉冲被压窄，形成高峰值功率、高单脉冲能量的窄脉冲，并且可降低成本和对脉冲激光发射器的要求，并提高可靠性。
【IPC分类】H01S3/108, H01S3/067
【公开号】CN105140762
【申请号】CN201510458765
【发明人】董杰
【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7月30日