超短脈沖光纖激光器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光技術領域，尤其涉及超短脈沖光纖激光器。
【背景技術】
[0002]近年來隨著激光技術的飛速發(fā)展，皮秒、飛秒等超短脈沖光纖激光器由于其具備閾值低、噪聲小、信噪比高、結(jié)構(gòu)緊湊、無需水冷等特點，而受到學術界的青睞。同時由于其峰值功率高，作用時間短，加工熱效應小等優(yōu)點，而逐步成為激光加工業(yè)的熱點。大量實驗和研宄表明，全正色散結(jié)構(gòu)的光纖激光器更有利于產(chǎn)生高功率，大能量的超短脈沖激光。
[0003]現(xiàn)有的全正色散結(jié)構(gòu)光纖激光器通常采用偏振控制器調(diào)節(jié)腔內(nèi)偏振態(tài)，實現(xiàn)鎖模，從而獲得超短脈沖激光。例如《非線性偏振旋轉(zhuǎn)光纖激光器的原理與關鍵技術》(光通信技術，2013年第7期)、《All_fiber all-normal dispers1n laser with a fiber-basedLyot filter)) (OPTICS LETTERS，2010年第35卷第8期)等文獻中都公開了通過偏振控制器改變腔內(nèi)光的偏振態(tài)，獲得超短脈沖的全正色散結(jié)構(gòu)光纖激光器。另有一些文獻中公開的光纖激光器，采用偏振控制器，或在腔內(nèi)加入λ/4和λ/2波片組合來實現(xiàn)鎖模。
[0004]上述文獻都給出了基于偏振控制器進行鎖模從而獲得超短脈沖的方案，然而這些方案都是基于實驗室基礎做出的，由于偏振控制器容易受周圍環(huán)境因素如溫度、震動等的影響，從而會影響到鎖模狀態(tài)的穩(wěn)定性，長時間工作，鎖模狀態(tài)會發(fā)生變化；而在腔內(nèi)使用λ/4和λ/2波片組合的方案則會由于器件的增多而增加系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素。如果將上述方案應用于產(chǎn)品，系統(tǒng)穩(wěn)定性仍有缺陷，因此需要設計出更為有效合理的激光器結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種系統(tǒng)穩(wěn)定性更高的超短脈沖光纖激光器。
[0006]為解決該問題，本發(fā)明提供一種超短脈沖光纖激光器，包括泵浦源、與泵浦源連接的光纖波分復用器、及與光纖波分復用器輸出公共端熔接的增益光纖，所述泵浦源經(jīng)光纖波分復用器將泵浦光耦合至增益光纖中產(chǎn)生激光增益，該激光器還包括:
[0007]用于對增益光纖輸出的光進行偏振態(tài)調(diào)節(jié)的第一 λ /4波片；
[0008]用于將第一 λ/4波片輸出的光分成兩路光的偏振分光鏡；
[0009]用于對偏振分光鏡輸出的一路光進行偏振態(tài)調(diào)節(jié)的第二 λ /4波片；
[0010]設置于偏振分光鏡與第二 λ/4波片之間用于保證腔內(nèi)光單向運轉(zhuǎn)的自由空間隔離器；
[0011]以及設置于腔內(nèi)任意位置用于選擇光譜帶寬的光譜濾波器；
[0012]所述第二 λ/4波片的輸出端與光纖波分復用器的輸入端相接。
[0013]進一步地，所述偏振分光鏡輸出的另一路光親合為激光器的輸出。
[0014]進一步地，所述光譜濾波器設置于第一 λ/4波片與偏振分光鏡之間。
[0015]進一步地，所述光譜濾波器設置于偏振分光鏡與第二 λ/4波片之間。
[0016]進一步地，所述第二 λ/4波片的輸出端與光纖波分復用器之間設置分光耦合器，所述分光親合器輸出的一路光在腔內(nèi)循環(huán)，另一路光親合為激光器的輸出。
[0017]進一步地，所述光譜濾波器設置于第一 λ/4波片與偏振分光鏡之間。
[0018]進一步地，所述第一 λ /4波片的輸入端與光纖波分復用器之間設置分光耦合器，所述分光親合器輸出的一路光在腔內(nèi)循環(huán)，另一路光親合為激光器的輸出。
[0019]進一步地，所述光譜濾波器設置于第一 λ/4波片與偏振分光鏡之間。
[0020]進一步地，所述增益光纖為單模稀土摻雜光纖。
[0021]本發(fā)明采用λ/4波片替代偏振控制器進行鎖模，不易受外界環(huán)境的影響，從而保證了鎖模狀態(tài)的穩(wěn)定性；且無需額外設置λ/2波片，腔內(nèi)器件越少其穩(wěn)定性越高，同時也更易于進行鎖模的調(diào)節(jié)，因此從各方面提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更適合于產(chǎn)品的應用。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例1的激光器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實施例2的激光器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實施例3的激光器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明實施例4的激光器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。
[0027]如圖1-4所示，本發(fā)明的超短脈沖光纖激光器為環(huán)形腔結(jié)構(gòu)，工作在全正色散區(qū)，借助非線性偏振旋轉(zhuǎn)技術和光譜濾波器實現(xiàn)鎖模自啟動并保持穩(wěn)定鎖模。該激光器包括泵浦源101、光纖波分復用器102、增益光纖103、第一 λ/4波片104、偏振分光鏡105、第二λ /4波片106、自由空間隔離器107及光譜濾波器108。
[0028]泵浦源101為半導體激光二極管，與波分復用器連接，為其提供泵浦光；光纖波分復用器102的輸出公共端與增益光纖103熔接，用于將泵浦光耦合到增益光纖103中，以產(chǎn)生激光增益；增益光纖103為摻鐿、摻釹、摻鉺等單模稀土摻雜光纖。
[0029]第一 λ/4波片104與第二 λ/4波片105均用于調(diào)節(jié)腔內(nèi)偏振態(tài)。第一 λ/4波片104用于將增益光纖103輸出的圓偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)榫€偏振光；偏振分光鏡105用于將第一λ/4波片104輸出的線偏振光分成互相垂直的兩路線偏振光；第二 λ/4波片106用于將偏振分光鏡105輸出的一路線偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓偏振光。
[0030]自由空間隔離器107設置于偏振分光鏡105與第二 λ /4波片106之間，用于保證腔內(nèi)光單向運轉(zhuǎn)。
[0031]光譜濾波器108設置于腔內(nèi)任意位置，用于選擇光譜帶寬。
[0032]第二 λ /4波片106的輸出端通過光纖準直器與光纖波分復用器102的輸入端相接，由此形成環(huán)形腔結(jié)構(gòu)。
[0033]第一 λ/4波片104改變了輸入光偏振態(tài)，從而可以改變偏振分光鏡105輸出兩偏振光分量的大??；第二 λ/4波片106將進入后續(xù)光纖的偏振態(tài)，從線偏振變?yōu)闄E圓偏振，這樣光在光纖中傳輸時，在光纖不同位置，偏振態(tài)都會變化，也就是整個光路中光的