CN107645118A - 一种基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器及控制方法。本发明的高重频光纤激光器构成非线性放大环形镜，采用反射镜和分束器将脉冲分成两束光，分别逆时针旋转和顺时针旋转，法拉第旋转和双折射晶体构成相移单元，第一束光与第二束光产生π/2的相位差，再结合的第一束光和第二束光实现非线性相移锁模，这大大降低了锁模启动的阈值，提高了重频，同时提高了整体的稳定性和可靠性；利用光纤波分复用准直器取代常规的光纤波分复用器和光纤准直器，采用薄膜磁光材料的法拉第旋转镜代替常规的光纤式隔离器或晶体磁光材料的自由空间隔离器，大大缩短了光纤激光器中光纤的长度，简化了激光器系统，提高了耦合功率以及效率，提高了重复频率。

Description

一种基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器及控制方法

技术领域

本发明涉及锁模光纤激光器，具体涉及一种基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器及控制方法。

背景技术

些年受一些例如光谱学，非线性光学成像及其它科研领域的驱动，超快激光的需求愈发扩大。尤其是近些年迅猛增长的工业高端微加工市场对高端皮秒和飞秒激光器的需求持续增长。然而以工业为代表的这些领域对超快激光器在不同环境下，运转的稳定性提出了更高的要求，而工业级超快激光器尤其是种子源的稳定性和可靠性始终没有得到很好的解决。利用光纤技术取代固体的种子源技术本身就有诸多的优点，在光纤技术中利用全保偏光纤的激光器更是被认为是能够抵抗环境变换的有效方法。

目前常用的技术是利用可饱和吸收体锁模技术来制作全保偏光纤激光器。然而诸如半导体可饱和吸收体(SESAM)，碳纳米管可饱和吸收体，石墨烯可饱和吸收体等可饱和吸收元件都存在低损伤阈值，且随着时间衰减的缺点。所以这些弱点限制了其走出实验室，走向更广阔的工业市场。另一方面，利用非线性旋转偏振效应(NPE)的光纤激光技术，又无法完全利用全保偏的系统。没有了保偏光纤的应用，NPE技术很容易受到环境干扰。为了得到更高稳定性的NPE激光器，我们也尝试过将激光腔内的非保偏光纤部分替换成保偏的光纤，提高其稳定性。

近些年，非线性光学环路反射镜NOLM技术吸引越来越多研究者的兴趣，因为利用这种技术制作的锁模光纤激光器既稳定，又可以适应全保偏光纤结构。这种结构的技术是基于在光纤准直器引出的光纤环路总两束反向运转的脉冲相互干涉的原理。通过在NOLM中加入光纤放大器，就能得到一个非线性放大环路反射镜NALM。NOLMs和NALMs有诸多优点，例如更快速的开关时间以及全保偏设计等。Aguergaray等利用这种技术获得了压缩后最窄120fs，单脉冲能量4.2nJ的结果。通过调节腔长，他们又将单脉冲能量提高到16nJ，压缩后最低400fs的参数。Szczepanek等研究人报道了利用光纤“8字型”锁模的种子源，得到了15MHz及3.46nJ的结果，这种脉冲最终被压缩到220fs。然而为了降低自启动的难度，上述这些工作仍然采用大分束比的耦合器，这就同时降低了调制深度。Menlosystem GmbH公司发布了一项名为“Laser with non-linear optical loop mirror”的专利，利用这项技术具有更高的调制深度以及更好的自启动能力，而且这种技术已经被运用到相关产品当中去。

发明内容

为了解决常规锁模光纤激光器不稳定，NALM技术难启动的同时，提高激光器重复频率，以使其作为未来工业Burst mode型超快工业激光器的理想的种子光源，本发明提出了一种基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器及控制方法；内置一个相位偏置单元，可以大大降低了NALMs技术启动的困难；同时；通过利用超薄空间元件将腔长极限压缩，得到了比用分立光纤保偏元件更高的重频，可达到百兆赫兹量级以上；本发明的高重频的种子源在未来飞秒放大，脉冲串模式选频都有非常重要的作用。

本发明的一个目的在于提出一种基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器。

本发明的基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器包括：第一泵浦源、第一波分复用准直器、第一二分之一波片、分束器、第一反射镜、偏振分束立方、法拉第旋转器、双折射晶体、第二反射镜、第二二分之一波片、第二波分复用准直器、第二泵浦源和保偏光纤；其中，第一泵浦源连接至第一波分复用准直器的尾部，第二泵浦源连接至第二波分复用准直器的尾部；第一波分复用准直器和第二波分复用准直器的尾纤为增益光纤，通过保偏光纤连接，并通过保偏光纤的长度来调节高重频光纤激光器的腔长；在激光器中振荡形成随机小脉冲；脉冲从第一波分复用准直器出射，经过第一二分之一波片调整偏振方向为p偏振，经过分束片反射后，由第一反射镜反射至分束器；p偏振的脉冲分成两束，第一束光反射，第二束光透射；第一束光反射重新返回到第一波分复用准直器，经第一泵浦源放大，进入保偏光纤，再经第二泵浦源放大，从第二波分复用准直器出射，经过第二二分之一玻片调整偏振方向为垂直偏振，即s偏振，从而经过偏振分束立方反射，进入至法拉第旋转器；法拉第旋转器将偏振方向顺时针旋转45°后，进入双折射晶体的慢轴，经第二反射镜反射后，再次进入双折射晶体的慢轴，经过拉第旋转镜，继续沿顺时针旋转45°后偏振方向变成平行偏振，即p偏振，从而经过偏振分束立方透射，再次至分束器，第一束光完成顺时针回路；p偏振的第二束光从分束器透射至偏振分束立方，从偏振分束立方透射，进入至法拉第旋转器；法拉第旋转器将偏振方向顺时针旋转45°后，进入双折射晶体的快轴，经第二反射镜反射后，再次进入双折射晶体的快轴，经过拉第旋转镜，继续沿顺时针旋转45°后偏振方向变成垂直偏振，即s偏振，从而经过偏振分束立方反射，经第二二分之一波片进入第二波分复用准直器，经第二泵浦源放大，进入保偏光纤，再经第一泵浦源放大，从第一波分复用准直器出射，经第一二分之一波片至分束器，第二束光完成逆时针回路；第二束光到达分束器与顺时针传输的第一束光进行干涉，双向传输的光在分束器干涉后一部分光输出，另外一部分传输至第一反射镜，从第一反射镜返回后，经分束器反射和透射后，继续进行逆时针和顺时针回路；第一波分复用准直器、第一二分之一波片、分束器、偏振分束立方、法拉第旋转器、双折射晶体、第二反射镜、第二二分之一波片、第二波分复用准直器和保偏光纤构成非线性放大环形镜，非线性放大环形镜在高重频光纤激光器中起到快可饱和吸收体作用，法拉第旋转、双折射晶体和第二反射镜构成相移单元，第一束光与第二束光产生π/2的相位差，构成相位偏置，脉冲的反射率与非线性放大环形镜中两束光非线性相移量有关，反射率是两束光的相移差的函数，引入相移偏置相移量越大反射率越高，相移量越低反射率越低，脉冲的中心部分强，在非线性放大环形镜中产生的相移量大，所以反射率高，脉冲更加容易形成振荡，从而使得非线性放大环形镜实现快可饱和吸收体的作用，实现激光器锁模，形成超短脉冲输出。

进一步，本发明还包括带宽控制元件，采用滤光片，设置在分束器与第一反射镜之间，用以限制光谱；或者包括色散元件，采用光栅对，设置在第二二分之一玻片与偏振分束立方之间，用以色散补偿。光栅的密度范围为150条/毫米～2000条/毫米。带宽控制元件为带通滤波片能够限制带宽的器件。

分束器采用分束片或者分束立方。激光器的输出光设计在分束器之后，通过调节分束器的分束比来调节调制深度。

双折射晶体的快轴和慢轴引入非对称相移，导致与不同轴平行的偏振传播的光的相移差，即相位偏置，相移差的大小由双折射晶体的性质和厚度决定，即其中，n_e为e光的折射率，n_o为o光的折射率，l为双折射晶体的厚度，λ为波长。

保偏光纤采用大模场面积保偏光纤、掺杂增益保偏光纤、大模场面积双包层保偏光纤和保偏光子晶体光纤中的一种。

法拉第旋转器采用薄片式法拉第旋转器，或磁光晶体插入永磁体中构成的法拉第旋转器。

本发明的另一个目的在于提供一种基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器的控制方法。

本发明的基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器的控制方法，包括以下步骤：

1)将第一泵浦源连接至第一波分复用准直器的尾部，第二泵浦源连接至第二波分复用准直器的尾部；将第一波分复用准直器和第二波分复用准直器的尾纤为增益光纤，通过保偏光纤连接，并通过调整保偏光纤的长度来调节高重频光纤激光器的腔长；

2)根据需要的脉冲的能量，确定第一泵浦源和第二泵浦源的泵浦功率；

3)通过第一波分复用准直器和第二波分复用准直器分别将第一泵浦源和第二泵浦源耦合到腔内，将泵浦功率提高到光纤激光器阈值之上，通过对准相对的第一波分复用准直器和第二波分复用准直器，使激光器发生振荡；

4)激光器中的振荡形成随机小脉冲；

5)脉冲从第一波分复用准直器出射，经过第一二分之一波片调整偏振方向为p偏振，经过分束片反射后，由第一反射镜反射至分束器；p偏振的脉冲分成两束，第一束光反射，第二束光透射；

6)第一束光反射重新返回到第一波分复用准直器，经第一泵浦源放大，进入保偏光纤，再经第二泵浦源放大，从第二波分复用准直器出射，经过第二二分之一玻片调整偏振方向为垂直偏振，即s偏振，从而经过偏振分束立方反射，进入至法拉第旋转器；法拉第旋转器将偏振方向顺时针旋转45°后，进入双折射晶体的慢轴，经第二反射镜反射后，再次进入双折射晶体的慢轴，经过拉第旋转镜，继续沿顺时针旋转45°后偏振方向变成平行偏振，即p偏振，从而经过偏振分束立方透射，再次至分束器，第一束光完成顺时针回路；

7)p偏振的第二束光从分束器透射至偏振分束立方，从偏振分束立方透射，进入至法拉第旋转器；法拉第旋转器将偏振方向顺时针旋转45°后，进入双折射晶体的快轴，经第二反射镜反射后，再次进入双折射晶体的快轴，经过拉第旋转镜，继续沿顺时针旋转45°后偏振方向变成垂直偏振，即s偏振，从而经过偏振分束立方反射，经第二二分之一波片进入第二波分复用准直器，经第二泵浦源放大，进入保偏光纤，再经第一泵浦源放大，从第一波分复用准直器出射，经第一二分之一波片至分束器，第二束光完成逆时针回路；

8)第二束光到达分束器与顺时针传输的第一束光进行干涉双向传输的光在分束器干涉后一部分光输出，另外一部分传输至第一反射镜，从第一反射镜返回后，经分束器反射和透射后，继续进行逆时针和顺时针回路；

9)第一波分复用准直器、第一二分之一波片、分束器、偏振分束立方、法拉第旋转器、双折射晶体、第二反射镜、第二二分之一波片、第二波分复用准直器和保偏光纤构成非线性放大环形镜，非线性放大环形镜在高重频光纤激光器中起到快可饱和吸收体作用，法拉第旋转、双折射晶体和第二反射镜构成相移单元，第一束光与第二束光产生π/2的相位差，构成相位偏置，脉冲的反射率与非线性放大环形镜中两束光非线性相移量有关，反射率是两束光的相移差的函数，引入相移偏置相移量越大反射率越高，相移量越低反射率越低，脉冲的中心部分强，在非线性放大环形镜中产生的相移量大，所以反射率高，脉冲更加容易形成振荡，从而使得非线性放大环形镜实现快可饱和吸收体的作用，实现激光器锁模，形成超短脉冲输出。

本发明的优点：

本发明的高重频光纤激光器构成非线性放大环形镜，采用反射镜和分束器将脉冲分成两束光，分别逆时针旋转和顺时针旋转，法拉第旋转和双折射晶体构成相移单元，第一束光与第二束光产生π/2的相位差，再结合的第一束光和第二束光实现非线性相移锁模，这大大降低了锁模启动的阈值，提高了重频，同时提高了整体的稳定性和可靠性；利用光纤波分复用准直器取代常规的光纤波分复用器和光纤准直器，采用薄膜磁光材料的法拉第旋转镜代替常规的光纤式隔离器或晶体磁光材料的自由空间隔离器，大大缩短了光纤激光器中光纤的长度，简化了激光器系统，提高了耦合功率以及效率，提高了重复频率。

附图说明

图1为本发明的基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器的实施例一的示意图；

图2为本发明的基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器的实施例二的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1所示，本实施例基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器包括：第一泵浦源1、第一波分复用准直器2、第一二分之一波片3、分束器4、第一反射镜5、偏振分束立方6、法拉第旋转器7、双折射晶体8、第二反射镜9、光栅对10、第二二分之一波片11、第二波分复用准直器12、第二泵浦源13和保偏光纤14；其中，第一泵浦源1连接至第一波分复用准直器2的尾部，第二泵浦源13连接至第二波分复用准直器12的尾部；第一波分复用准直器2和第二波分复用准直器12的尾纤为增益光纤，通过保偏光纤14连接，并通过保偏光纤14的长度来调节高重频光纤激光器的腔长；在激光器中振荡形成随机小脉冲；脉冲从第一波分复用准直器2出射，经过第一二分之一波片3调整偏振方向为p偏振，经过分束片反射后，由第一反射镜5反射至分束器4；p偏振的脉冲分成两束，第一束光反射，第二束光透射；第一束光反射重新返回到第一波分复用准直器2，经第一泵浦源1放大，进入保偏光纤14，再经第二泵浦源13放大，从第二波分复用准直器12出射，经过第二二分之一玻片调整偏振方向为垂直偏振，即s偏振，从而经过偏振分束立方6反射，进入至法拉第旋转器7；法拉第旋转器7将偏振方向顺时针旋转45°后，进入双折射晶体8的慢轴，经第二反射镜反射后，再次进入双折射晶体8的慢轴，经过拉第旋转镜，继续沿顺时针旋转45°后偏振方向变成平行偏振，即p偏振，从而经过偏振分束立方6透射，再次至分束器4，第一束光完成顺时针回路；p偏振的第二束光从分束器4透射至偏振分束立方6，从偏振分束立方6透射，进入至法拉第旋转器7；法拉第旋转器7将偏振方向顺时针旋转45°后，进入双折射晶体8的快轴，经第二反射镜反射后，再次进入双折射晶体8的快轴，经过拉第旋转镜，继续沿顺时针旋转45°后偏振方向变成垂直偏振，即s偏振，从而经过偏振分束立方6反射，经第二二分之一波片11进入第二波分复用准直器12，经第二泵浦源13放大，进入保偏光纤14，再经第一泵浦源1放大，从第一波分复用准直器2出射，经第一二分之一波片3至分束器4，第二束光完成逆时针回路；第二束光到达分束器4与顺时针传输的第一束光进行干涉，双向传输的光在分束器4干涉后一部分光输出，另外一部分传输至第一反射镜5，从第一反射镜5返回后，经分束器4反射和透射后，继续进行逆时针和顺时针回路；第一波分复用准直器2、第一二分之一波片3、分束器4、偏振分束立方6、法拉第旋转器7、双折射晶体8、第二反射镜、第二二分之一波片11、第二波分复用准直器12和保偏光纤14构成非线性放大环形镜。本实施例中，还包括色散元件，光栅对10，设置在第二二分之一玻片与偏振分束立方之间，用以色散补偿。

在本实施例中，第一泵浦源1和第二泵浦源13为976nm的单模泵浦。第一二分之一波片前后镀1030增透膜。分束器4的透射反射比为45:55。光栅对10采用1600线透射式光栅。第一和第二波分复用准直器2和12内置976高反1030高透的滤光片。第一二分之一波片前后镀1030增透膜；第一反射镜5镀宽带1030高反膜；双折射晶体8镀前后增透膜，并且光轴角度与P方向呈45度；第二反射镜9镀1030全反膜。

实施例二

如图2所示，本实施例基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器包括：第一泵浦源1、第一波分复用准直器2、第一二分之一波片3、分束器4、第一反射镜5、偏振分束立方6、法拉第旋转器7、双折射晶体8、第二反射镜9、第二二分之一波片11、第二波分复用准直器12、第二泵浦源13、保偏光纤14和带通滤光片15。本实施例中采用带宽控制元件替换光栅对，带宽控制元件采用滤光片15，设置在分束器与第一反射镜之间，用以限制光谱，其他同实施例一。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器，其特征在于，所述高重频光纤激光器包括：第一泵浦源、第一波分复用准直器、第一二分之一波片、分束器、第一反射镜、偏振分束立方、法拉第旋转器、双折射晶体、第二反射镜、第二二分之一波片、第二波分复用准直器、第二泵浦源和保偏光纤；其中，所述第一泵浦源连接至第一波分复用准直器的尾部，第二泵浦源连接至第二波分复用准直器的尾部；所述第一波分复用准直器和第二波分复用准直器的尾纤为增益光纤，通过保偏光纤连接，并通过保偏光纤的长度来调节高重频光纤激光器的腔长；在激光器中振荡形成随机小脉冲；脉冲从第一波分复用准直器出射，经过第一二分之一波片调整偏振方向为p偏振，经过分束片反射后，由第一反射镜反射至分束器；p偏振的脉冲分成两束，第一束光反射，第二束光透射；第一束光反射重新返回到第一波分复用准直器，经第一泵浦源放大，进入保偏光纤，再经第二泵浦源放大，从第二波分复用准直器出射，经过第二二分之一玻片调整偏振方向为垂直偏振，即s偏振，从而经过偏振分束立方反射，进入至法拉第旋转器；法拉第旋转器将偏振方向顺时针旋转45°后，进入双折射晶体的慢轴，经第二反射镜反射后，再次进入双折射晶体的慢轴，经过拉第旋转镜，继续沿顺时针旋转45°后偏振方向变成平行偏振，即p偏振，从而经过偏振分束立方透射，再次至分束器，第一束光完成顺时针回路；p偏振的第二束光从分束器透射至偏振分束立方，从偏振分束立方透射，进入至法拉第旋转器；法拉第旋转器将偏振方向顺时针旋转45°后，进入双折射晶体的快轴，经第二反射镜反射后，再次进入双折射晶体的快轴，经过拉第旋转镜，继续沿顺时针旋转45°后偏振方向变成垂直偏振，即s偏振，从而经过偏振分束立方反射，经第二二分之一波片进入第二波分复用准直器，经第二泵浦源放大，进入保偏光纤，再经第一泵浦源放大，从第一波分复用准直器出射，经第一二分之一波片至分束器，第二束光完成逆时针回路；第二束光到达分束器与顺时针传输的第一束光进行干涉，双向传输的光在分束器干涉后一部分光输出，另外一部分传输至第一反射镜，从第一反射镜返回后，经分束器反射和透射后，继续进行逆时针和顺时针回路；所述第一波分复用准直器、第一二分之一波片、分束器、偏振分束立方、法拉第旋转器、双折射晶体、第二反射镜、第二二分之一波片、第二波分复用准直器和保偏光纤构成非线性放大环形镜，非线性放大环形镜在高重频光纤激光器中起到快可饱和吸收体作用，法拉第旋转、双折射晶体和第二反射镜构成相移单元，第一束光与第二束光产生π/2的相位差，构成相位偏置，脉冲的反射率与非线性放大环形镜中两束光非线性相移量有关，反射率是两束光的相移差的函数，引入相移偏置相移量越大反射率越高，相移量越低反射率越低，脉冲的中心部分强，在非线性放大环形镜中产生的相移量大，所以反射率高，脉冲更加容易形成振荡，从而使得非线性放大环形镜实现快可饱和吸收体的作用，实现激光器锁模，形成超短脉冲输出。

2.如权利要求1所述的高重频光纤激光器，其特征在于，还包括带宽控制元件或者色散元件。

3.如权利要求2所述的高重频光纤激光器，其特征在于，所述宽控制元件采用滤光片，设置在分束器与第一反射镜之间，用以限制光谱。

4.如权利要求2所述的高重频光纤激光器，其特征在于，所述色散元件采用光栅对，设置在第二二分之一玻片与偏振分束立方之间，用以色散补偿。

5.如权利要求4所述的高重频光纤激光器，其特征在于，所述光栅的密度范围为150条/毫米～2000条/毫米。

6.如权利要求1所述的高重频光纤激光器，其特征在于，所述分束器采用分束片或者分束立方。

7.如权利要求1所述的高重频光纤激光器，其特征在于，所述双折射晶体的快轴和慢轴引入非对称相移，导致与不同轴平行的偏振传播的光的相移差，即相位偏置，相移差的大小由双折射晶体的性质和厚度决定，即其中，n_e为e光的折射率，n_o为o光的折射率，l为双折射晶体的厚度，λ为波长。

8.如权利要求1所述的高重频光纤激光器，其特征在于，所述保偏光纤采用大模场面积保偏光纤、掺杂增益保偏光纤、大模场面积双包层保偏光纤和保偏光子晶体光纤中的一种。

9.如权利要求1所述的高重频光纤激光器，其特征在于，所述法拉第旋转器采用薄片式法拉第旋转器，或磁光晶体插入永磁体中构成的法拉第旋转器。

10.一种基于相位偏置器原理的高重频光纤激光器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

1)将第一泵浦源连接至第一波分复用准直器的尾部，第二泵浦源连接至第二波分复用准直器的尾部；将第一波分复用准直器和第二波分复用准直器的尾纤为增益光纤，通过保偏光纤连接，并通过调整保偏光纤的长度来调节高重频光纤激光器的腔长；

2)根据需要的脉冲的能量，确定第一泵浦源和第二泵浦源的泵浦功率；

3)通过第一波分复用准直器和第二波分复用准直器分别将第一泵浦源和第二泵浦源耦合到腔内，将泵浦功率提高到光纤激光器阈值之上，通过对准相对的第一波分复用准直器和第二波分复用准直器，使激光器发生振荡；

4)激光器中的振荡形成随机小脉冲；

5)脉冲从第一波分复用准直器出射，经过第一二分之一波片调整偏振方向为p偏振，经过分束片反射后，由第一反射镜反射至分束器；p偏振的脉冲分成两束，第一束光反射，第二束光透射；

6)第一束光反射重新返回到第一波分复用准直器，经第一泵浦源放大，进入保偏光纤，再经第二泵浦源放大，从第二波分复用准直器出射，经过第二二分之一玻片调整偏振方向为垂直偏振，即s偏振，从而经过偏振分束立方反射，进入至法拉第旋转器；法拉第旋转器将偏振方向顺时针旋转45°后，进入双折射晶体的慢轴，经第二反射镜反射后，再次进入双折射晶体的慢轴，经过拉第旋转镜，继续沿顺时针旋转45°后偏振方向变成平行偏振，即p偏振，从而经过偏振分束立方透射，再次至分束器，第一束光完成顺时针回路；

7)p偏振的第二束光从分束器透射至偏振分束立方，从偏振分束立方透射，进入至法拉第旋转器；法拉第旋转器将偏振方向顺时针旋转45°后，进入双折射晶体的快轴，经第二反射镜反射后，再次进入双折射晶体的快轴，经过拉第旋转镜，继续沿顺时针旋转45°后偏振方向变成垂直偏振，即s偏振，从而经过偏振分束立方反射，经第二二分之一波片进入第二波分复用准直器，经第二泵浦源放大，进入保偏光纤，再经第一泵浦源放大，从第一波分复用准直器出射，经第一二分之一波片至分束器，第二束光完成逆时针回路；

8)第二束光到达分束器与顺时针传输的第一束光进行干涉双向传输的光在分束器干涉后一部分光输出，另外一部分传输至第一反射镜，从第一反射镜返回后，经分束器反射和透射后，继续进行逆时针和顺时针回路；

9)第一波分复用准直器、第一二分之一波片、分束器、偏振分束立方、法拉第旋转器、双折射晶体、第二反射镜、第二二分之一波片、第二波分复用准直器和保偏光纤构成非线性放大环形镜，非线性放大环形镜在高重频光纤激光器中起到快可饱和吸收体作用，法拉第旋转、双折射晶体和第二反射镜构成相移单元，第一束光与第二束光产生π/2的相位差，构成相位偏置，脉冲的反射率与非线性放大环形镜中两束光非线性相移量有关，反射率是两束光的相移差的函数，引入相移偏置相移量越大反射率越高，相移量越低反射率越低，脉冲的中心部分强，在非线性放大环形镜中产生的相移量大，所以反射率高，脉冲更加容易形成振荡，从而使得非线性放大环形镜实现快可饱和吸收体的作用，实现激光器锁模，形成超短脉冲输出。