CN115224578A - 光纤锁模激光器和激光设备 - Google Patents

光纤锁模激光器和激光设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115224578A
CN115224578A CN202210863206.1A CN202210863206A CN115224578A CN 115224578 A CN115224578 A CN 115224578A CN 202210863206 A CN202210863206 A CN 202210863206A CN 115224578 A CN115224578 A CN 115224578A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
coupler
laser
module
phase shifter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210863206.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘一州
徐荣
杜哲峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Chaoweijing Photoelectric Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Chaoweijing Photoelectric Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Chaoweijing Photoelectric Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Chaoweijing Photoelectric Technology Co ltd
Priority to CN202210863206.1A priority Critical patent/CN115224578A/zh
Publication of CN115224578A publication Critical patent/CN115224578A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/063Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067Fibre lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/063Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067Fibre lasers
    • H01S3/06754Fibre amplifiers
    • H01S3/06783Amplifying coupler
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10007Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
    • H01S3/10023Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by functional association of additional optical elements, e.g. filters, gratings, reflectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10053Phase control

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

本发明涉及光纤激光技术领域,尤其涉及一种光纤锁模激光器和激光设备。光纤锁模激光器包括:增益模块、相移器、耦合器、可调谐滤波器;增益模块、相移器和耦合器组成NALM环路;耦合器用于将第一反射信号输入到NALM子环路中;增益模块和相移器分别用于对NALM子环路瞬时针和逆时针传输的第一反射信号进行功率放大和相位偏移处理,以得到第二脉冲信号和第三脉冲信号;耦合器还用于对第二脉冲信号和第三脉冲信号进行耦合处理,得到第四脉冲信号;这样通过耦合器和相移器的作用,在一定程度上能够降低光纤锁模激光器的起锁阈值,从而有效解决锁模启动时脉冲分裂的技术问题。

Description

光纤锁模激光器和激光设备
技术领域
本发明涉及光纤激光技术领域,尤其涉及一种光纤锁模激光器和激光设备。
背景技术
2008年Samuli
Figure BDA0003756458630000011
等人利用光纤SESAM锁模技术,结合声光式可调谐滤波器实现中心波长1030nm-1060nm可调谐的全光纤振荡器。2016年K.Viskontas等人利用SESAM镜和可调谐滤波器实现中心波长1020nm-1074nm可调谐的全光纤锁模光源,重复频率30MHz、输出功率2mW。2017年Feng Zou等人利用SESAM镜锁模方式,结合环形器和可调谐滤波器实现1023-1060nm的可调谐输出,中心波长1030nm处输出功率9.6mW、重复频率10.96MHz、脉冲宽度15.4ps。2019年Maximilian Brinkmann等人利用光纤SESAM和电调滤波器实现输出功率2mW、重复频率为40.5MHz、脉宽7ps、中心波长1020nm-1060nm可调谐的全光纤振荡器,并将其用于光纤FOPO(光纤光参量振荡器)系统的种子源。2021年ThomasWurthwein等人基于光纤SESAM和电调滤波器实现重复频率为40.5MHz、脉宽为7ps的锁模光纤振荡器。2021年
Figure BDA0003756458630000012
Aporta等人基于SESAM锁模,协同可调谐滤波器,实现1025-1055nm可调谐的ps(皮秒)脉冲激光输出。
目前现有技术中实现光纤锁模激光信号主要存在以下技术缺陷:
第一,现有技术中1微米波长可调的光纤振荡器通常是基于SESAM锁模,这种锁模方式通常会因为溶解点老化、损伤阈值等导致稳定性较差。
第二,目前重复频率在50MHz以下的基于全保偏的NALM光纤锁模激光器,在自启动锁模时通常伴有脉冲分裂的问题,需要在起锁后降低泵浦功率实现单脉冲锁模。
第三,现有技术中实现激光锁模技术的激光器,常用的滤波器为电调滤波器,电调滤波器是一种机械传动结构,随着腔体、传动、回零、调谐杆、温度等变化,脉冲数与频率对应关系变差,因此现有的激光器工作性能不够稳定,生成的锁模脉冲信号容易出现误差;并且现有的采用电调滤波器进行波长调节时效率低,往往需要花费几分钟的时间。另外,现有的基于电调滤波器的激光器无法实现波长根据需要可调,适用范围小。
发明内容
本发明提供一种光纤锁模激光器和激光设备,用以解决现有技术中锁模启动时脉冲分裂的技术问题。
第一方面,本发明提供一种光纤锁模激光器,其包括:增益模块、相移器、耦合器、可调谐滤波器以及第一耦合输出模块;
所述增益模块、相移器以及耦合器和所组成NALM环路;其中,所述增益模块和相移器组成NALM子环路;所述耦合器的第一端与NALM子环路连接,耦合器的第二端与所述可调谐滤波器的第一端连接;
所述可调谐滤波器配合所述第一耦合输出模块用于接收第一反射信号并发送给所述耦合器;所述耦合器用于将所述第一反射信号输出到所述NALM子环路中;所述增益模块和相移器分别用于对NALM子环路瞬时针和逆时针传输的第一反射信号进行功率放大和相位偏移处理,以得到第二脉冲信号和第三脉冲信号;
所述耦合器还用于通过第一端接收所述第二脉冲信号和第三脉冲信号,并对所述第二脉冲信号和第三脉冲信号进行耦合处理,得到第四脉冲信号;所述可调谐滤波器还用于接收从所述耦合器的第二端输出的第四脉冲信号,并对所述第四脉冲信号进行波长连续调节处理,得到第一目标激光信号。
根据本发明提供的一种的光纤锁模激光器,还包括环形器和放大器;
所述耦合器的第二端还与所述环形器的输入端连接,所述放大器与所述环形器的第一输出端连接;
所述环形器用于接收所述耦合器输出的第五脉冲信号并输出给所述放大器;所述放大器还用于对所述第五脉冲信号进行双通非线性放大处理,得到第二目标激光信号;所述环形器的第二输出端用于输出所述第二目标激光信号。
根据本发明提供的一种的光纤锁模激光器,所述第一耦合输出模块的第一端与所述可调谐滤波器的第二端连接;
所述第一耦合输出模块用于接收从所述可调谐滤波器输出的第一目标激光信号,并对所述第一目标激光信号进行反射,得到所述第一反射信号;所述第一耦合输出模块还用于对所述第一目标激光信号进行折射得到第一透射信号,并输出所述第一透射信号。
根据本发明提供的一种的光纤锁模激光器,所述第一目标激光信号为皮秒级的脉冲激光信号;所述第二目标激光信号为飞秒级的脉冲激光信号。
根据本发明提供的一种的光纤锁模激光器,还包括第二耦合输出模块;
所述增益模块的第一端与所述相移器的第一端连接,所述增益模块的第二端与所述相移器的第二端连接;所述耦合器的第一端连接在所述增益模块的第一端与所述相移器的第一端之间的环路上;
所述第二耦合输出模块包括第一端口、第二端口和第三端口;所述第二耦合输出模块连接在所述NALM子环路上,所述第二耦合输出模块的第一端口与所述增益模块的第二端连接,第二耦合输出模块的第二端口与所述相移器的第二端连接;
所述第二耦合输出模块用于接收所述NALM子环路中逆时针传输的经过所述增益模块增强后的第一反射信号,对所述增强后的第一反射信号进行分束处理,得到第三目标激光信号和第四目标激光信号;所述第二耦合输出模块的第三端口用于输出所述第三目标激光信号,第二耦合输出模块的第二端口用于将所述第四目标激光信号输出给所述相移器。
根据本发明提供的一种的光纤锁模激光器,还包括半导体可饱和吸收镜;所述半导体可饱和吸收镜的输入端与所述可调谐滤波器的第二端连接;
所述半导体可饱和吸收镜用于对接收从所述可调谐滤波器输出的第一目标激光信号对其进行脉冲压缩,并对所述第一目标激光信号进行反射,得到所述第一反射信号。
根据本发明提供的一种的光纤锁模激光器,所述增益模块包括泵浦源和增益光纤;
所述泵浦源用于生成泵浦光信号,所述增益光纤用于吸收所述泵浦光信号对输入的信号进行功率放大。
根据本发明提供的一种的光纤锁模激光器,所述耦合器的分束比为80:20,所述相移器的相位差为π/2。
根据本发明提供的一种的光纤锁模激光器,所述可调谐滤波器的中心波长为1030nm、带宽为2nm。
第二方面,本发明还提供一种激光设备,其包括如上所述的光纤锁模激光器。
本发明提供的光纤锁模激光器,其包括:增益模块、相移器、耦合器、可调谐滤波器;增益模块和相移器组成NALM子环路;耦合器的第一端与NALM子环路连接组成NALM环路结构,耦合器的第二端与可调谐滤波器的第一端连接。可调谐滤波器用于接收第一反射信号并发送给耦合器;耦合器用于将第一反射信号输出到NALM子环路中;增益模块和相移器分别用于对NALM子环路瞬时针和逆时针传输的第一反射信号进行功率放大和相位偏移处理,以得到第二脉冲信号和第三脉冲信号;耦合器还用于对第二脉冲信号和第三脉冲信号进行耦合处理,得到第四脉冲信号;这样通过耦合器和相移器的作用,极大的降低光纤锁模激光器的起锁阈值,有效解决了锁模启动时脉冲分裂的技术问题。
另外,本申请的可调谐滤波器还用于对第四脉冲信号进行波长连续调节处理,得到第一目标激光信号。这样可以根据应用场景的需要对输出的第四脉冲信号的波长进行一定范围内的调节,满足大多数应用场景的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的光纤锁模激光器结构示意图之一;
图2是本发明提供的光纤锁模激光器结构示意图之二;
图3是本发明提供的光纤锁模激光器结构示意图之三;
图4是本发明提供的光纤锁模激光器输出的脉冲信号的光谱图。
附图标记:
1:增益模块;2:相移器;3:耦合器;4:环形器;5:放大器;6:可调谐滤波器;7:第一耦合输出模块;8:第二耦合输出模块;9:半导体可饱和吸收镜。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明全正色散锁模技术设计出一种光纤锁模激光器,基于增益模块、相移器、耦合器组成NALM子环路(即非线性光纤放大环路),降低了激光器到达锁模点的功率阈值,使得激光器具有更好的自启动性能,并且低脉冲能量不会发生脉冲分裂,实现单脉冲启动的锁模激光器。并且本发明的锁模激光器引入了可调谐滤波器,实现了输出脉冲信号的波长在一定范围内可调,满足大多数应用场景的需求。同时,整个锁模激光器和现有的基于电调滤波器的激光器相比,输出脉冲脉冲信号的精度更高,性能更加稳定。
需要说明的是,本发明中所涉及的连接,在某些技术特征中可以理解为即包括物理上的连接也包括通信上的连接,例如通过通信接口之间的连接或者输入输出端之间的连接,既实现了物理上的连接,也实现了通信上信号的传输。
下面结合图1至图4对本发明的技术方案进行进一步地说明。
实施例1:
如图1所示,本实施例提供一种光纤锁模激光器,其包括:增益模块1、相移器2、耦合器3、可调谐滤波器6、第一耦合输出模块7。
其中,增益模块1、相移器2以及耦合器3共同组成NALM环路;其中,增益模块1的两端分别与相移器2的两端连接,以组成NALM子环路;耦合器3的第一端与NALM子环路连接,耦合器3的第二端与可调谐滤波器6的第一端连接。
本发明的激光器工作时,第一耦合输出模块7用于接收第一反射信号并发送给耦合器3;耦合器3用于将第一反射信号输出到NALM子环路中,耦合器3具有一定的功率分光比,第一反射信号进入耦合器3后,会按照功率分光比率被分成顺时针和逆时针两路信号,两路不同的功率的信号沿着环路传播后会产生一定的非线性相位差。第一反射信号在NALM子环路中分别沿着顺时针和逆时针传输,即分别先后通过增益模块1和相移器2,逆时针的信号先经过增益会先得到放大,顺时针方向的信号后经过增益后得到放大,两路信号在此过程中会累积不同的非线性相位。NALM子环路中的增益模块1用于对NALM子环路瞬时针和逆时针传输的第一反射信号进行功率放大的同时,增加NALM子环路内的非线性相位差。相移器2分用于对NALM子环路瞬时针和逆时针传输的第一反射信号引入线性的相位偏置,以得到第二脉冲信号和第三脉冲信号;耦合器还用于通过第一端接收第二脉冲信号和第三脉冲信号,并对第二脉冲信号和第三脉冲信号进行耦合处理,得到第四脉冲信号和第五脉冲信号;可调谐滤波器6还用于对第四脉冲信号进行波长连续调节处理,得到第一目标激光信号。本实施例的锁模激光器基于增益模块1、相移器2、耦合器3组成NALM子环路,降低了激光器到达锁模点的功率阈值,使得激光器具有更好的自启动性能,并且低脉冲能量不会发生脉冲分裂,实现单脉冲启动的锁模激光器。并且本实施例的锁模激光器引入了可调谐滤波器6,实现了输出脉冲信号的波长在一定范围内可调,满足大多数应用场景的需求。
可以理解的是,本实施例的NALM环路的作用是引入一个类似可饱和吸收作用的增益竞争趋势,作为可饱和吸收体,实现脉冲的压缩。相移器2引入的线性相移使得脉冲在更低的功率下更容易实现锁模,有效改善了锁模启动时脉冲分裂的问题。
本实施例的可调谐滤波器6根据声光衍射原理制成的分光器件,换能器将高频的RF驱动电信号转换为在晶体内的超声波振动,产生了空间周期性的调制光栅。当入射光照射到此光栅后产生布喇格衍射,其衍射光的波长与高频驱动电信号的频率一一对应。这种可调谐滤波器6能够与多种激光光源一起使用,能够从入射光源中选择、透射出单一波长的光。这种声光式可调滤波器是稳定、可靠的波长的调谐方法,并且具有连续可调、快速、准确、消光比等优点。通过使用这种声光式可调滤波器调控,实现1020~1060nm波长范围连续可调的脉冲信号输出。
实施例二:
如图2,在一种实施例中,光纤锁模激光器还包括环形器4和放大器5;耦合器3的第二端还与环形器4的输入端连接,放大器5与环形器4的第一输出端连接。环形器用于接收耦合器3输出的第五脉冲信号并输出给所述放大器;放大器还用于对第五脉冲信号进行非线性放大处理,得到第二目标激光信号;环形器的第二输出端用于输出第二目标激光信号。
在一种实施例中,光纤锁模激光器还包括第一耦合输出模块7;第一耦合输出模块7的第一端与可调谐滤波器6的第二端连接。第一耦合输出模块7用于接收从可调谐滤波器6输出的第一目标激光信号,并对第一目标激光信号进行反射,得到第一反射信号,第一发射信号重新进入到NALM子环路中进行可饱和吸收和放大处理,最后从耦合器3输出给可调谐滤波器6。第一耦合输出模块7还用于对第一目标激光信号进行透射得到第一透射信号,并输出该第一透射信号。一般的,第一反射信号占第一目标激光信号的百分之九十左右,重新进入NALM子环路中进行可饱和吸收和放大处理,第一透射信号占第一目标激光信号的百分之十左右,第一折射信号直接输出,而此过程中产生的能量损耗会在增益模块1中通过放大进行补偿。可调谐滤波器6和第一耦合输出模块7组成的线性臂来实现脉冲的自相似演化过程。
本实施例的增益模块1包括泵浦源和增益光纤,泵浦源用于生成泵浦光信号,增益光纤用于吸收泵浦光信号对输入的信号进行功率放大,本实施例的增益光纤采用48.8厘米长的掺镱增益光纤和324.6厘米长的保偏单模光纤。同时,在激光器刚启动时,通过增益模块1生成初始的连续非锁模信号,然后依次经过耦合器3、可调谐滤波器6,最后经过第一耦合输出模块7反射,信号回到NALM子环路中进行可饱和吸收和放大处理,如此经过多次循环,得到满足预设条件的输出脉冲信号即为第一目标激光信号,例如第一目标激光信号为1020-1060nm波长范围连续可调的、皮秒级别的脉冲信号。
本实施例的耦合器3的分束比为80:20的2×2的光纤耦合器,相移器2的相位差为π/2。可调谐滤波器6的中心波长为1030nm、带宽为2nm。最终实现了输出的第一目标激光信号的重复频率30MHz、中心波长1032nm、光谱带宽1.4nm的锁模激光信号,输出功率0.094mW,例如得到的第一目标激光信号的光谱图如图4所示。
本实施例中经过可调谐滤波器6和第一耦合输出模块7输出的第一透射信号为窄光谱、脉宽ps量级的脉冲信号。可调谐滤波器6利用声光效应实现脉冲波长的连续可调。第一耦合输出模块7是一个百分之十透射百分之九十反射的光纤反射镜,第四脉冲信号经过可调谐滤波器6后百分之九十的能量被光纤反射镜反射回到腔内,百分之十的能量通过光纤反射镜透射输出。放大器5由增益模块和光纤全反镜组成,脉冲经过增益模块后得到一次放大,然后经过反射镜返回,再次进入增益模块进行第二次放大。经过放大器5放大并反射后从环形器的第二输出端输出的第二目标激光信号为飞秒级的脉冲激光信号。换言之,在耦合器3的第二端,引入一个非线性放大结构,直接得到脉宽fs量级的放大输出,这样就实现了皮秒和飞秒两种脉宽的双输出全保偏光纤锁模激光器。
本实施例中的可调谐滤波器6采用采用可调的声光式滤波器,利用声光效应,调制射频信号驱动来实现输出波长的变化,实现在1020-1060nm范围内波长的连续可调。声光式滤波器相比现有的电调滤波器,使得激光器整个结构更加稳定,并且使用寿命大大提高。
实施例三:
本实施例提供一种光纤锁模激光器,其包括:增益模块1、相移器2、耦合器3、可调谐滤波器6。增益模块1的两端分别与相移器2的两端连接,以组成NALM子环路;耦合器3的第一端与NALM子环路连接,耦合器3的第二端与可调谐滤波器6的第一端连接。光纤锁模激光器还包括环形器4和放大器5;耦合器3的第二端还与环形器4的输入端连接,放大器5与环形器4的第一输出端连接。环形器用于接收耦合器3输出的第四脉冲信号并输出给所述放大器;放大器还用于对第四脉冲信号进行非线性放大处理,得到第二目标激光信号;环形器的第二输出端用于输出第二目标激光信号。
如图3,本实施例中光纤锁模激光器还包括第二耦合输出模块8,第二耦合输出模块8是一个2×1的光纤耦合器,信号从第一端口输入,会按照一定的分光比分别从第二端口的两个输出口输出,这里用10:90的光纤耦合器,百分之十用于输出第一目标激光信号,百分之九十用于腔内循环;增益模块1的第一端(即图3中右端)与相移器2的第一端(即图3中右端)连接,增益模块1的第二端与相移器2的第二端连接;耦合器3的第一端连接在增益模块1的第一端与相移器2的第一端之间的环路上;第二耦合输出模块8包括第一端口、第二端口和第三端口;第二耦合输出模块8连接在NALM子环路上,具体的,第二耦合输出模块8的第一端口与增益模块1的第二端连接,第二耦合输出模块8的第二端口与相移器2的第二端连接。第二耦合输出模块8用于接收NALM子环路中逆时针传输的经过增益模块1增强后的第一反射信号,对增强后的第一反射信号进行分束处理,得到第三目标激光信号和第四目标激光信号;第三目标激光信号占比百分之十左右,第四目标激光信号占比百分之九十左右,第二耦合输出模块8的第三端口用于输出第三目标激光信号,第二耦合输出模块8的第二端口用于将第四目标激光信号输出给相移器2进行下次循环。本实施例的第二耦合输出模块8的第三端口用于输出第三目标激光信号类似上述的第一目标激光信号,其为1020-1060nm波长范围连续可调的、皮秒级别的脉冲信号。
在本实施例中,锁模激光器还包括半导体可饱和吸收镜9(简称SESAM);半导体可饱和吸收镜9的输入端与可调谐滤波器的第二端连接;半导体可饱和吸收镜9用于对接收从可调谐滤波器6输出的第一目标激光信号,并对第一目标激光信号进行可饱和吸收处理和反射,得到第一反射信号,进入NALM子环路中进行非线性放大处理。本实施的NALM主要由耦合器3、增益模块1和相移器2组成,耦合器3用于引入NALM子环路内顺时针和逆时针两路信号的非线性相移,增益模块1用于信号的放大,相移器2用于在环路内引入线性相移。相移器2利用非线性效应,得到可饱和吸收的效果,实现振荡过程中脉冲的压缩。可调谐滤波器6用于对NALM模块压缩后脉冲波长连续可调的处理,得到窄光谱、脉宽ps量级的输出。放大器5用于将透射端口输出信号进行非线性放大,得到较宽的放大光谱、脉冲宽度fs量级的输出信号。
实施例四:
本实施例提供一种激光设备,其包括如上述任意一个实施例提供的光纤锁模激光器。
具体地,由于激光设备包括如上所述的光纤锁模激光器,光纤锁模激光器的具体结构参照上述实施例,则本实施例所示的激光设备包括了上述实施例的全部技术方案,因此至少具有上述全部技术方案所取得的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光纤锁模激光器,其特征在于,包括:增益模块、相移器、耦合器、可调谐滤波器以及第一耦合输出模块;
所述增益模块、相移器与所述耦合器组成NALM环路;其中,所述增益模块和相移器组成NALM子环路;所述耦合器的第一端与NALM子环路连接,所述耦合器的第二端与所述可调谐滤波器的第一端连接;
所述可调谐滤波器配合所述第一耦合输出模块用于接收第一反射信号并发送给所述耦合器;所述耦合器用于将所述第一反射信号输出到所述NALM子环路NALM子环路中;所述增益模块和相移器分别用于对所述NALM子环路NALM子环路瞬时针和逆时针传输的第一反射信号进行功率放大和相位偏移处理,以得到第二脉冲信号和第三脉冲信号;
所述耦合器还用于通过所述耦合器的第一端接收所述第二脉冲信号和第三脉冲信号,并对所述第二脉冲信号和第三脉冲信号进行耦合处理,得到第四脉冲信号;所述可调谐滤波器还用于接收从所述耦合器的第二端输出的第四脉冲信号,并对所述第四脉冲信号进行波长连续调节处理,得到第一目标激光信号。
2.根据权利要求1所述的光纤锁模激光器,其特征在于,还包括环形器和放大器;
所述耦合器的第二端还与所述环形器的输入端连接,所述放大器与所述环形器的第一输出端连接;
所述环形器用于接收所述耦合器输出的第五脉冲信号并输出给所述放大器;所述放大器还用于对所述第五脉冲信号进行非线性放大处理,得到第二目标激光信号;所述环形器的第二输出端用于输出所述第二目标激光信号。
3.根据权利要求2所述的光纤锁模激光器,其特征在于,所述第一耦合输出模块的第一端与所述可调谐滤波器的第二端连接;
所述第一耦合输出模块用于接收从所述可调谐滤波器输出的第一目标激光信号,并对所述第一目标激光信号进行反射,得到所述第一反射信号;所述第一耦合输出模块还用于对所述第一目标激光信号进行透射得到第一折射信号,并输出所述第一透射信号。
4.根据权利要求2所述的光纤锁模激光器,其特征在于,所述第一目标激光信号为皮秒级的脉冲激光信号;所述第二目标激光信号为飞秒级的脉冲激光信号。
5.根据权利要求2所述的光纤锁模激光器,其特征在于,还包括第二耦合输出模块;
所述增益模块的第一端与所述相移器的第一端连接,所述增益模块的第二端与所述相移器的第二端连接;所述耦合器的第一端连接在所述增益模块的第一端与所述相移器的第一端之间的环路上;
所述第二耦合输出模块包括第一端口、第二端口和第三端口;所述第二耦合输出模块连接在所述NALM子环路NALM子环路上,所述第二耦合输出模块的第一端口与所述增益模块的第二端连接,第二耦合输出模块的第二端口与所述相移器的第二端连接;
所述第二耦合输出模块用于接收所述NALM子环路NALM子环路中逆时针传输的经过所述增益模块增强后的第一反射信号,对所述增强后的第一反射信号进行分束处理,得到第三目标激光信号和第四目标激光信号;所述第二耦合输出模块的第三端口用于输出所述第三目标激光信号,第二耦合输出模块的第二端口用于将所述第四目标激光信号输出给所述相移器。
6.根据权利要求5所述的光纤锁模激光器,其特征在于,还包括半导体可饱和吸收镜;所述半导体可饱和吸收镜的输入端与所述可调谐滤波器的第二端连接;
所述半导体可饱和吸收镜用于对接收从所述可调谐滤波器输出的第一目标激光信号对其进行脉冲压缩处理,并对所述第一目标激光信号进行反射,得到所述第一反射信号。
7.根据权利要求1所述的光纤锁模激光器,其特征在于,所述增益模块包括泵浦源和增益光纤;
所述泵浦源用于生成泵浦光信号,所述增益光纤用于吸收所述泵浦光信号对输入的信号进行功率放大。
8.根据权利要求1所述的光纤锁模激光器,其特征在于,所述耦合器的分束比为80:20,所述相移器的相位差为π/2。
9.根据权利要求1所述的光纤锁模激光器,其特征在于,所述可调谐滤波器的中心波长为1030nm、带宽为2nm。
10.一种激光设备,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的光纤锁模激光器。
CN202210863206.1A 2022-07-20 2022-07-20 光纤锁模激光器和激光设备 Pending CN115224578A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210863206.1A CN115224578A (zh) 2022-07-20 2022-07-20 光纤锁模激光器和激光设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210863206.1A CN115224578A (zh) 2022-07-20 2022-07-20 光纤锁模激光器和激光设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115224578A true CN115224578A (zh) 2022-10-21

Family

ID=83612941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210863206.1A Pending CN115224578A (zh) 2022-07-20 2022-07-20 光纤锁模激光器和激光设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115224578A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6917631B2 (en) Pulsed light sources
US7720114B2 (en) Nonlinear polarization pulse shaping mode locked fiber laser
CN107024816B (zh) 高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统
US20060182153A1 (en) Electronically tuned self-starting polarization shaping mode locked fiber laser
CN108767637B (zh) 基于色散波的THz高重复频率高功率飞秒光纤激光器
US11579512B2 (en) Device and method for generating laser pulses
CN113067239B (zh) 一种中红外飞秒脉冲激光器
CN112688147B (zh) 预啁啾管理飞秒激光脉冲放大装置和系统
CN218648325U (zh) 一种具有产生超短脉冲的全光纤环形镜激光器
CN113258422B (zh) 脉冲光纤激光器种子源及脉冲调节方法
CN113131321B (zh) 低阈值自启动全保偏飞秒光纤激光器
CN109149328B (zh) 一种环境稳定的低重复频率线性腔皮秒掺镱光纤激光器
Zhao et al. High fundamental repetition rate fiber lasers operated in strong normal dispersion regime
CN115224578A (zh) 光纤锁模激光器和激光设备
CN110676683A (zh) 一种声光机电联动的多波长可调谐同步光源
CN116131077A (zh) 一种超短脉冲光纤激光器
CN115377783A (zh) 一种双频脉冲激光器
CN109698458A (zh) 非线性环路滤波的Mamyshev型激光振荡器
CN208849224U (zh) 基于色散波的THz高重复频率高功率飞秒光纤激光器
CN116454716B (zh) 一种色散管理孤子脉冲产生装置及产生方法
Ye et al. All-Polarization-Maintaining L-Band Fiber Ring Laser Mode-Locked by Nonlinear Polarization Rotation
CN113131322B (zh) 一种锁模光纤激光器
Yang et al. Tunable single-longitudinal-mode fiber optical parametric oscillator with saturable-absorber-based auto-tracking filter
CN113346341B (zh) 一种全正色散的基于偏置nalm锁模的飞秒光纤激光器
CN116683271B (zh) 一种脉冲宽度连续可调的光纤激光器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Room Y270, 3rd Floor, Building 3, No. 9 Keyuan Road, Daxing District Economic Development Zone, Beijing, 100176

Applicant after: Beijing Weikuai Photonics Technology Co.,Ltd.

Address before: Room 1505, Building 128, Pioneering Garden, North Station Community, Minzhi Street, Longhua District, Shenzhen, Guangdong 518131

Applicant before: Shenzhen Chaoweijing Photoelectric Technology Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information