CN105896254A - 一种复合器件及应用复合器件的光纤激光器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合器件及应用复合器件的光纤激光器，将法拉第旋转技术和光耦合技术集成为单一器件，有效减少偏振稳定型激光振荡器的腔内器件，简化腔型结构，实现高重复频率的激光输出；利用半透半反式滤波片实现光耦合技术在集成器件中能够简化集成结构，降低工业生产难度；非保偏结构成本较低、熔接简单，利用法拉第旋转技术与偏振分离传输或偏振旋转传输相结合的激光振荡器，可以有效减小偏振不稳定所带来的影响，实现与保偏结构相同的稳定输出特性。

Description

一种复合器件及应用复合器件的光纤激光器
技术领域
本发明涉及一种激光技术，特别涉及一种复合器件及应用复合器件的光纤激光器。
背景技术
20世纪以来，激光器的研究发展以高功率、低成本、结构简单、稳定性好等为主，而相较于其他类型的激光器来说，光纤激光器在这些方面有着独特的优势。光纤的可弯曲、稳定传输、轻巧简便、可集成化等特点使光纤激光器能够更好地实现结构简单的同时持续稳定高功率输出，因此光纤激光器逐渐成为激光器行业的主要研究方向之一。
一直以来，光纤激光器在高转换效率、稳定高功率输出上不断突破，但随之而来的高额成本以及结构复杂问题也成为其研究发展的阻碍，因此，不断简化激光器结构，降低成本成为现在科学研究和工业生产的目的之一。
对于超短脉冲光纤激光器来说，高重复频率光纤激光器能够更好地实现脉冲压缩放大。在相同输出功率的条件下，高重复频率具有较低的单脉冲能量，因此，在光纤中传输时非线性效应影响较小，脉冲能够压缩的更窄，且对光纤的损伤小。而要实现高重复频率的光纤激光器，其振荡器结构就要求器件较少，光纤长度较短，所以，集成多功能复合器件也就成为振荡器搭建的首选。
目前，集成多功能复合器件主要在于将各功能器件所对应的技术有效结合，在单一器件中合理选择结构来实现，因而集成复合器件的种类可以有很多，比如光隔离技术与光耦合技术集成，波分复用技术与可饱和吸收技术集成等等。
光纤中的偏振不稳定主要是双折射现象所引起的，一般来说，光纤中的偏振可以分解为两个相互正交的偏振模式，对于非保偏光纤来说，光纤的挤压弯曲等会改变这两种偏振方向上的折射率，从而使光的传输出现偏振变化。因此对于非保偏激光器来说，解决其偏振传输稳定的问题是尤为重要的，而结合法拉第旋转技术的偏振稳定激光振荡器，能够有效改善在传输过程偏振不稳定性，达到与保偏结构相同的稳定效果。
发明内容
本发明是针对复合器件功能集合又避免激光器中双折射效应导致锁模的不稳定的问题，提出了一种复合器件及应用复合器件的光纤激光器，利用法拉第旋转技术以及光耦合技术相结合，设计一种新型复合器件，并应用这种复合器件搭建出一种新型光纤激光器。
本发明的技术方案为：一种复合器件，包括依次同轴放置的法拉第旋转镜、镀有半透半反膜的玻片、透镜和准直器，以及准直器中心轴处的第三光纤和准直器另一输出第四光纤， 所有元件除了第三光纤和第四光纤露出，其他元件在一密闭的暗盒中；
光由第三光纤输入，经过准直器准直，准直光以透镜中心轴线方向传输，打在位于透镜焦点处的玻片上，玻片镀有半透半反膜，其透射率和反射率可按实际需求调整，透射光经过法拉第旋转镜返回，再次经过玻片与透镜，由第三光纤输出，玻片处的反射光经过透镜与准直器，由第四光纤输出。
应用所述复合器件的光纤激光器，包括包括复合器件、非保偏增益光纤、半导体泵浦源和锁模器件，半导体泵浦源与锁模器件泵浦输入端第二光纤相连，经过反射由锁模器件中心第一光纤输出，经过非保偏增益光纤从复合器件第三光纤进入，反射后由复合器件第四光纤输出。
所述锁模器件为集成波分复用功能的锁模器件，包括沿着第一准直器中心轴依次放置的第一准直器、第一透镜、波分复用滤波片、法拉第旋转器和半导体可饱和吸收镜，以及固定在第一准直器中心轴处的第一光纤和作为泵浦光输入端的第二光纤，所有元件除了第一光纤和第二光纤露出，其他元件在一密闭的暗盒中；
光由第一光纤输入，经过第一准直器对传输光准直，使准直光沿第一透镜中心轴传输，第一透镜焦点位于波分复用滤波片入射点处，经过第一透镜聚焦，打在波分复用滤波片上并反射泵浦光透射种子光，波分复用滤波片以一定角度放置，使反射的泵浦光沿第一透镜中心轴线传输，经过第一透镜与准直器后由第一光纤出射；透射光通过法拉第旋转器，打在半导体可饱和吸收镜上，透过半导体可饱和吸收镜中的半导体可饱和吸收体的光，再通过半导体可饱和吸收体镀层反射膜返回，第二次透射进入法拉第旋转器，入射到第一透镜，再通过第一准直器由第一光纤输出。
本发明的有益效果在于：本发明复合器件及应用复合器件的光纤激光器，将法拉第旋转技术和光耦合技术集成为单一器件，有效减少偏振稳定型激光振荡器的腔内器件，简化腔型结构，实现高重复频率的激光输出；利用半透半反式滤波片实现光耦合技术在集成器件中能够简化集成结构，降低工业生产难度；非保偏结构成本较低、熔接简单，利用法拉第旋转技术与偏振分离传输或偏振旋转传输相结合的激光振荡器，可以有效减小偏振不稳定所带来的影响，实现与保偏结构相同的稳定输出特性。
附图说明
图1为本发明集成波分复用功能的锁模器件结构示意图；
图2为本发明复合器件结构示意图；
图3为本发明应用复合器件的激光器结构示意图。
具体实施方式
如图1所示集成波分复用功能的锁模器件结构示意图，锁模器件包括沿着第一准直器中心轴依次放置的第一准直器1、第一透镜2、波分复用滤波片8、法拉第旋转器3和半导体可饱和吸收镜7，以及固定在第一准直器1中心轴处的第一光纤6和作为泵浦光输入端的第二光纤6’，所有元件除了第一光纤6和第二光纤6’露出，其他元件在一密闭的暗盒中。
第一光纤6固定在第一准直器1中心轴处，光由第一光纤6输入，经过第一准直器1对传输光准直，使准直光沿第一透镜2中心轴传输，第一透镜2焦点位于波分复用滤波片8入射点处，经过第一透镜2聚焦，打在波分复用滤波片8上并反射泵浦光透射种子光，波分复用滤波片8以一定角度放置，使反射的泵浦光沿第一透镜2中心轴线传输，经过第一透镜2与准直器1后由第一光纤6出射；透射光通过法拉第旋转器3，打在半导体可饱和吸收镜7上，透过半导体可饱和吸收镜中的半导体可饱和吸收体的光再通过半导体可饱和吸收体镀层反射膜返回，第二次透射进入法拉第旋转器3，入射到第一透镜2，再通过第一准直器1由第一光纤6输出。
图2为复合器件结构示意图，其结构包括依次同轴放置的法拉第旋转镜16，镀有半透半反膜的玻片17，第二透镜18，第二准直器19，以及第二准直器19中心轴处的第三光纤20和第二准直器19另一输出第四光纤20’， 所有元件除了第三光纤20和第四光纤20’露出，其他元件在一密闭的暗盒中。
光由第三光纤20输入，经过第二准直器19准直，准直光以第二透镜18中心轴线方向传输，打在位于第二透镜18焦点处的玻片17上，玻片17镀有半透半反膜，其透射率和反射率可按实际需求调整，透射光经过法拉第旋转镜16返回，再次经过玻片17与第二透镜18，由第三光纤20输出，玻片17处的反射光经过第二透镜与准直器，由第四光纤20’输出。
图2为应用复合器件的激光器结构，包括复合器件21、非保偏增益光纤10、半导体泵浦源11和锁模器件15。
半导体泵浦源11与锁模器件15泵浦输入端第二光纤6’相连，经过反射由第一光纤6输出，经过非保偏增益光纤10从复合器件21第三光纤20进入，反射后由复合器件21第四光纤20’输出。

Claims (3)

1.一种复合器件，其特征在于，包括依次同轴放置的法拉第旋转镜、镀有半透半反膜的玻片、透镜和准直器，以及准直器中心轴处的第三光纤和准直器另一输出第四光纤， 所有元件除了第三光纤和第四光纤露出，其他元件在一密闭的暗盒中；
光由第三光纤输入，经过准直器准直，准直光以透镜中心轴线方向传输，打在位于透镜焦点处的玻片上，玻片镀有半透半反膜，其透射率和反射率可按实际需求调整，透射光经过法拉第旋转镜返回，再次经过玻片与透镜，由第三光纤输出，玻片处的反射光经过透镜与准直器，由第四光纤输出。
2.应用权利要求1所述复合器件的光纤激光器，其特征在于，包括包括复合器件、非保偏增益光纤、半导体泵浦源和锁模器件，半导体泵浦源与锁模器件泵浦输入端第二光纤相连，经过反射由锁模器件中心第一光纤输出，经过非保偏增益光纤从复合器件第三光纤进入，反射后由复合器件第四光纤输出。
3.根据权利要求2所述复合器件的光纤激光器，其特征在于，所述锁模器件为集成波分复用功能的锁模器件，包括沿着第一准直器中心轴依次放置的第一准直器、第一透镜、波分复用滤波片、法拉第旋转器和半导体可饱和吸收镜，以及固定在第一准直器中心轴处的第一光纤和作为泵浦光输入端的第二光纤，所有元件除了第一光纤和第二光纤露出，其他元件在一密闭的暗盒中；
光由第一光纤输入，经过第一准直器对传输光准直，使准直光延第一透镜中心轴传输，第一透镜焦点位于波分复用滤波片入射点处，经过第一透镜聚焦，打在波分复用滤波片上并反射泵浦光透射种子光，波分复用滤波片以一定角度放置，使反射的泵浦光沿第一透镜中心轴线传输，经过第一透镜与准直器后由第一光纤出射；透射光通过法拉第旋转器，打在半导体可饱和吸收镜上，透过半导体可饱和吸收镜中的半导体可饱和吸收体的光，再通过半导体可饱和吸收体镀层反射膜返回，第二次透射进入法拉第旋转器，入射到第一透镜，再通过第一准直器由第一光纤输出。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112186479A (zh) * 2019-11-25 2021-01-05 大恒新纪元科技股份有限公司 一种全光纤超短脉冲激光器
CN114050467A (zh) * 2021-11-10 2022-02-15 福建海创光电技术股份有限公司 一种1.5um FMCW激光光源及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5448579A (en) * 1993-12-09 1995-09-05 Hewlett-Packard Company Polarization independent picosecond fiber laser
WO2001005004A1 (en) * 1999-07-14 2001-01-18 Calmar Optcom, Inc. Wavelength tunable, polarization stable mode-locked fiber laser
US20040223524A1 (en) * 2003-02-27 2004-11-11 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Mode-locked fiber laser
CN203825232U (zh) * 2014-04-23 2014-09-10 上海朗研光电科技有限公司 一种波分复用法拉第旋转镜复合器件
CN104979747A (zh) * 2015-07-21 2015-10-14 北京大学 集成化反射式相位偏置器及光纤激光器和光波-微波鉴相器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5448579A (en) * 1993-12-09 1995-09-05 Hewlett-Packard Company Polarization independent picosecond fiber laser
WO2001005004A1 (en) * 1999-07-14 2001-01-18 Calmar Optcom, Inc. Wavelength tunable, polarization stable mode-locked fiber laser
US20040223524A1 (en) * 2003-02-27 2004-11-11 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Mode-locked fiber laser
CN203825232U (zh) * 2014-04-23 2014-09-10 上海朗研光电科技有限公司 一种波分复用法拉第旋转镜复合器件
CN104979747A (zh) * 2015-07-21 2015-10-14 北京大学 集成化反射式相位偏置器及光纤激光器和光波-微波鉴相器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112186479A (zh) * 2019-11-25 2021-01-05 大恒新纪元科技股份有限公司 一种全光纤超短脉冲激光器
CN112186479B (zh) * 2019-11-25 2021-10-01 大恒新纪元科技股份有限公司 一种全光纤超短脉冲激光器
CN114050467A (zh) * 2021-11-10 2022-02-15 福建海创光电技术股份有限公司 一种1.5um FMCW激光光源及其控制方法

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