RU2548940C1 - Integral fibre laser system and method for autogeneration of laser pulses - Google Patents

Integral fibre laser system and method for autogeneration of laser pulses Download PDF

Info

Publication number
RU2548940C1
RU2548940C1 RU2013157283/28A RU2013157283A RU2548940C1 RU 2548940 C1 RU2548940 C1 RU 2548940C1 RU 2013157283/28 A RU2013157283/28 A RU 2013157283/28A RU 2013157283 A RU2013157283 A RU 2013157283A RU 2548940 C1 RU2548940 C1 RU 2548940C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fiber
laser
radiation
wave
current
Prior art date
Application number
RU2013157283/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Ларин
Виктор Евгеньевич Сыпин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс")
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 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс")
Priority to RU2013157283/28A priority Critical patent/RU2548940C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2548940C1 publication Critical patent/RU2548940C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: system employs two nested passive Q-switched fibre lasers with external pumping with radiation of an electrical current powered laser diode. The illuminated absorbing element used is the active fibre of one of the lasers. Pulse frequency is control is achieved owing to presence of optoelectronic feedback on the pulse frequency and the radiation power of the diode. Matching autogeneration of pulsed radiation is provided by synchronising modulation frequency and pumping current power with the frequency of the laser pulses of the system. Output radiation is amplified by an optical power amplifier.
EFFECT: stabilisation of pulsed radiation with two different optical frequencies, high accuracy and efficiency of converting energy.
20 cl, 5 dwg, 2 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к импульсным волоконным лазерным системам, осуществляющим генерацию с пассивной модуляцией добротности, а именно к двухчастотным в оптическом диапазоне лазерным системам с преобразованием коротковолнового лазерного излучения накачки в длинноволновое, в геометрии вложенного один в другой резонаторами при наличии оптоэлектронной обратной связи управления.The invention relates to pulsed fiber laser systems generating passively Q-switched, namely, to dual-frequency optical systems laser systems with the conversion of short-wavelength laser pump radiation to long-wavelength, in the geometry embedded in each other by resonators in the presence of optoelectronic control feedback.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Импульсные волоконные лазеры широко применяют в различных областях науки и техники. При полностью волоконной реализации такой лазер называют цельноволоконным, при комбинированном использовании волоконных и других элементов в конструкции лазера его называют волоконно-дискретным или гибридным. Волоконные лазеры применяют в промышленности для резки металлов и маркировки продукции, в сварке и обработке металлов и композиционных материалов, в линиях волоконно-оптической связи, локации, медицине и спектроскопии. Их основными преимуществами являются высокое оптическое качество излучения, эргономичность, компактность и возможность встраивания в технологическое оборудование. Существует большое разнообразие конструкций волоконных лазеров, обусловленное спецификой их применения. При их изготовлении широко применяют как кольцевые резонаторы, так и линейные резонаторы типа Фабри - Перо, образованные парами волоконных брэгговских решеток (ВБР). Для получения мощных наносекундных импульсов с частотой следования в единицы и десятки килогерц часто применяют схемы с модуляцией добротности (англ. Q-switching).Pulsed fiber lasers are widely used in various fields of science and technology. With a fully fiber implementation, such a laser is called solid fiber, with the combined use of fiber and other elements in the design of the laser, it is called fiber-discrete or hybrid. Fiber lasers are used in industry for cutting metals and marking products, in welding and processing of metals and composite materials, in fiber optic communication lines, locations, medicine and spectroscopy. Their main advantages are high optical radiation quality, ergonomics, compactness and the ability to integrate into technological equipment. There is a wide variety of designs of fiber lasers, due to the specifics of their application. In their manufacture, both ring resonators and linear Fabry-Perot-type resonators formed by pairs of fiber Bragg gratings (FBGs) are widely used. To obtain powerful nanosecond pulses with a repetition rate of units and tens of kilohertz, Q-switching circuits are often used.

Режим модуляции добротности осуществляют применением в резонаторе как активных, так и пассивных оптических сред и элементов. Дискретный электро- или акустооптический модулятор - это примеры активных элементов внутри волоконного резонатора, управляются внешней электронной схемой. Дискретный насыщающийся оптический элемент - это пример пассивного элемента, ответственного за автогенерацию лазерных импульсов. Например, кристаллы как U:CaF2, U:SrF2, U:BaF2 в изобретении R.D. Stub et al., ЕР 0790684 A2, Glass fiber system using uranium-doped crystal Q-switch. Однако дискретные элементы не всегда легко сопрягаются с волокном, требуют использования дополнительных оптических устройств - фокусаторов, зеркал, и поэтому усложняют, удорожают изделие и делают его не столь компактным и надежным в работе.The Q-switching mode is carried out using both active and passive optical media and elements in the cavity. Discrete electro- or acousto-optical modulator are examples of active elements inside a fiber resonator, controlled by an external electronic circuit. A discrete saturable optical element is an example of a passive element responsible for the self-generation of laser pulses. For example, crystals like U: CaF2, U: SrF2, U: BaF2 in the invention R.D. Stub et al., EP 0790684 A2, Glass fiber system using uranium-doped crystal Q-switch. However, discrete elements are not always easily mated with fiber, require the use of additional optical devices - focusers, mirrors, and therefore complicate, increase the cost of the product and make it not so compact and reliable in operation.

Известен цельноволоконный лазер с применением легированного волокна в качестве пассивного насыщающегося элемента для осуществления режима модуляции добротности - Passive Q-switching all-fiber laser utilizing doped fiber as saturated absorption body, CN 102904153 A, SHI WEI et al. Авторы предлагают оптическую схему - Фиг.1, волоконного лазера, в которой осуществляют пассивную модуляцию добротности при помощи насыщающегося волоконного поглотителя 103, в котором существуют уровни лазерных переходов. Накачку волоконного поглотителя осуществляют волоконным лазером с активным волокном 105 внутри резонатора, ограниченного ВБР 102 и 106. Такой поглотитель заменяет дискретный оптический элемент (кристалл) и обеспечивает режим с пассивной модуляцией добротности, без преобразования лазерной частоты, характерной для используемого типа активного волокна 105 лазера, накачиваемого диодом 101. Ввиду того, что волоконный поглотитель не имеет своего резонатора, генерация излучения осуществляется на одной частоте. А другое, более длинноволновое излучение, характерное для оптических переходов в поглотителе не используется надлежащим образом как лазерное излучение. Но именно эта более длинноволновая часть спектра часто оказывается полезной в прикладном значении, например, в спектроскопии и хирургии. Кроме того, к недостаткам предложенной схемы можно отнести низкий уровень выходной мощности и недостаточную стабильность частоты следования импульсов.A known whole-fiber laser using doped fiber as a passive saturable element for implementing the Q-switching mode is Passive Q-switching all-fiber laser utilizing doped fiber as saturated absorption body, CN 102904153 A, SHI WEI et al. The authors propose an optical circuit - Fig. 1, of a fiber laser, in which passive Q-switching is performed using a saturable fiber absorber 103, in which there are levels of laser transitions. The fiber absorber is pumped by a fiber laser with an active fiber 105 inside the cavity, limited by FBG 102 and 106. Such an absorber replaces a discrete optical element (crystal) and provides a mode with passive Q switching, without converting the laser frequency characteristic of the type of laser active fiber 105 used, pumped by a diode 101. Due to the fact that the fiber absorber does not have its own resonator, radiation is generated at a single frequency. And other, longer wavelength radiation, characteristic of optical transitions in an absorber, is not used properly as laser radiation. But it is precisely this longer wavelength part of the spectrum that is often useful in practical applications, for example, in spectroscopy and surgery. In addition, the disadvantages of the proposed scheme include a low level of output power and insufficient stability of the pulse repetition rate.

Более продвинутое решение предлагают в своей работе A.S. Kurkov et al, All fiber Yb-Ho pulsed laser, Laser Phys. Lett. 6, No.2, 135-138 (2009), в которой авторы осуществляют пассивную модуляцию добротности при помощи насыщающегося поглотителя. Этот насыщающийся поглотитель помещают в собственный резонатор с глухими зеркалами - волоконными брэгговскими решетками с характерной длиной волны, соответствующей лазерному переходу поглотителя, так что это излучение не выходит за пределы глухого резонатора. Например, таким поглощающим элементом может быть отрезок световода, легированного ионами редкоземельныого металла гольмия. Световод размещается в резонаторе волоконного итербиевого лазера. Однако ввиду использования глухих зеркал эта схема не позволяет вывести более длинноволновое излучение на длине волны гольмия 2,0 мкм за пределы резонатора, и волоконный лазер работает на одной оптической частоте, а именно на частоте итербиевого лазера 1,125 мкм. Кроме того, в предлагаемой схеме не предусмотрена возможность управления и подстройкой частоты генерации импульсов.A.S. offer a more advanced solution in their work. Kurkov et al, All fiber Yb-Ho pulsed laser, Laser Phys. Lett. 6, No.2, 135-138 (2009), in which the authors perform passive Q-switching with a saturable absorber. This saturable absorber is placed in its own resonator with blind mirrors — fiber Bragg gratings with a characteristic wavelength corresponding to the laser transition of the absorber, so that this radiation does not go beyond the limits of the blind resonator. For example, such an absorbing element may be a segment of a fiber doped with ions of the rare-earth metal holmium. The fiber is placed in the resonator of a fiber iterbium laser. However, due to the use of deaf mirrors, this scheme does not allow longer-wavelength radiation at a holmium wavelength of 2.0 μm to be pulled out of the cavity, and the fiber laser operates at a single optical frequency, namely, a frequency of an iterbium laser of 1.125 μm. In addition, the proposed scheme does not provide the ability to control and fine-tune the frequency of pulse generation.

Таким образом, задача создания недорогого цельноволоконного двухчастотного лазера с пассивной модуляцией добротности и управляемой частотой следования импульсов на резонансных длинах волны оптического поглотителя и лазера накачки является актуальной и значимой.Thus, the task of creating an inexpensive all-fiber double-frequency laser with passive Q switching and a controlled pulse repetition rate at the resonant wavelengths of the optical absorber and the pump laser is relevant and significant.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В изобретении предлагается схема управляемой импульсной цельноволоконной лазерной системы, Фиг.2, позволяющая осуществить генерацию на двух разных длинах волн, не прибегая к сложным оптическим дискретным элементам (модуляторами), чем достигается более высокие технико-экономические показатели - надежность, стабильность, управляемость и экономичность (дешевизна). В ней используют волоконный лазер 202, в котором осуществляется пассивная модуляция добротности при помощи насыщающегося поглотителя в виде активного волокна 201, в котором существуют уровни лазерных переходов из-за присутствия ионов редкоземельных металлов, например Тm (и/или Но). В отличие от традиционной схемы модуляции добротности, этот насыщающийся волоконный поглотитель помещают в собственный резонатор, внутри резонатора накачки (между ВБР-зеркалами 206 и 209), ограниченный собственными ВБР-зеркалами - 207 и 208, причем одно из зеркал неглухое, что позволяет осуществить лазерную генерацию на длине волны поглотителя и вывод излучения 210 или 211 за пределы резонатора. В примере Фиг.2 таким поглощающимся элементом служит тулиевый лазер 201 с активным волокном, легированным тулием (Тm), который размещают в резонаторе волоконного эрбиевого (Еr) лазера путем оптоволоконной сварки. Такая оптическая схема позволяет осуществить импульсную генерацию лазерного излучения одновременно на двух разных оптических частотах с длинами волн, характерными для эрбиевого - 1,5 мкм и тулиевого - 1,9 мкм лазерного перехода. Накачку коротковолнового резонатора с активным эрбиевым волокном осуществляют полупроводниковым лазером или лазерным диодом LD, питаемым от драйвера тока 204, управляемым программируемой микросхемой или микроконтроллером (МС) 205. В данном примере для накачки эрбиевого активного волокна используют лазерный диод с длиной волны 962 нм.The invention proposes a scheme of a controlled pulsed whole-fiber laser system, Figure 2, which allows generation at two different wavelengths without resorting to complex optical discrete elements (modulators), which achieves higher technical and economic indicators - reliability, stability, controllability and economy (cheapness). It uses a fiber laser 202, in which passive Q-switching is performed using a saturable absorber in the form of active fiber 201, in which there are levels of laser transitions due to the presence of rare-earth metal ions, for example Tm (and / or Ho). Unlike the traditional Q-switching scheme, this saturable fiber absorber is placed in its own resonator, inside the pump cavity (between the FBG mirrors 206 and 209), limited by its own FBG mirrors - 207 and 208, and one of the mirrors is not blind, which allows laser generation at the wavelength of the absorber and the output of radiation 210 or 211 outside the cavity. In the example of FIG. 2, such a absorbing element is a thulium laser 201 with thulium doped active fiber (Tm), which is placed in a fiber erbium (Er) fiber resonator by fiber optic welding. Such an optical scheme allows pulsed generation of laser radiation simultaneously at two different optical frequencies with wavelengths characteristic of the erbium - 1.5 microns and thulium - 1.9 microns laser transition. The short-wavelength cavity with an active erbium fiber is pumped by a semiconductor laser or an LD laser diode, powered by a current driver 204, controlled by a programmable microchip or microcontroller (MS) 205. In this example, a laser diode with a wavelength of 962 nm is used to pump the erbium active fiber.

Таким образом, в лазерной системе возникающие импульсы генерации эрбиевого лазера накачки 202 на длине волны 1567 нм осуществляют накачку вложенного резонатора, в котором активной средой является насыщающийся поглотитель - тулиевый лазер 201. Это приводит к импульсной генерации на более длинной волне 1908 нм, в сравнении с длиной волны накачки эрбиевого лазера. В зависимости от расположения неглухих (полупрозрачных) ВБР-зеркал в каждой паре 206, 209 и 207, 208, пропускающих излучение из обоих резонаторов наружу, можно получить различные варианты вывода из системы того или иного излучения. А именно - излучение длиноволнового Tm-лазера и коротковолнового Еr-лазера накачки выводятся:Thus, in the laser system, the generated pulses of generation of an erbium pump laser 202 at a wavelength of 1567 nm pump an embedded cavity in which the saturable absorber is a thulium laser 201. This leads to pulsed generation at a longer wavelength of 1908 nm, in comparison with pump wavelength of an erbium laser. Depending on the location of non-deaf (translucent) FBG mirrors in each pair of 206, 209 and 207, 208, transmitting radiation from both resonators to the outside, one can obtain various options for removing one or another radiation from the system. Namely, the radiation of the long wavelength Tm laser and the short wavelength Er laser pump are output:

- в разные стороны или в одну и ту же сторону,- in different directions or in the same direction,

- выводится только длинноволновое излучение,- only long-wave radiation is output,

- выводится только коротковолновое излучение лазера накачки.- only the short-wavelength radiation of the pump laser is output.

Некоторые возможные комбинации следуют из табл. 1 в конфигурации Фиг.2.Some possible combinations follow from table. 1 in the configuration of FIG. 2.

Таблица 1Table 1 Пары ВБР, (Фиг.2)Pairs of FBG, (Figure 2) Глухая ВБРDeaf FBG Неглухая ВБРUnswerving FBG Длина волны, мкмWavelength, microns Направление (Фиг.2)Direction (Figure 2) 106106 xx -- 15671567 110110 109109 -- xx 15671567 106106 -- xx 15671567 104104 109109 xx -- 15671567 106106 xx -- 15671567 -- 109109 xx -- 15671567 107107 xx -- 19081908 110110 108108 -- xx 19081908 107107 xx -- 19081908 -- 108108 xx -- 19081908

Импульсная генерация возникает при постоянном уровне тока накачки LD. Предложен режим согласованной автогенерации: при модулированном токе накачки LD с частотой модуляции fo наступают условия для синхронизации частот лазерных импульсов системы и тока модуляции на этой частоте.Pulse generation occurs at a constant level of the pump current LD. A mode of coordinated self-oscillation is proposed: for a modulated pump current LD with a modulation frequency fo, conditions arise for synchronizing the frequencies of the laser pulses of the system and the modulation current at this frequency.

На Фиг.3 представлена схема лазерной системы, охваченной обратной связью по частоте следования импульсов для повышения стабильности генерации. Часть выходного излучения ответвляется 1%-ответвителем 310 к фотодиоду PD оптоэлектронного преобразователя 311, выходной сигнал с которого (показан пунктиром) поступает на вход аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера МС 305. Под управлением МС реализуется отрицательная обратная связь путем подсчета числа импульсов за фиксированный период времени и в случае отклонения их числа при следующем подсчете, ток накачки LD изменяется (увеличивается или уменьшается мощность излучения LD) по команде МС в драйвер тока LD 304, таким образом, чтобы компенсировать отклонение частоты от прежнего значения.Figure 3 presents a diagram of a laser system covered by feedback on the pulse repetition rate to increase the generation stability. Part of the output radiation branches off with a 1% coupler 310 to the PD photodiode of the optoelectronic converter 311, the output signal of which (shown by a dotted line) is fed to the input of the analog-to-digital converter of the MC 305 microcontroller. Under the control of the MC, negative feedback is implemented by counting the number of pulses for a fixed period and if their number deviates during the next calculation, the pump current LD changes (the radiation power LD increases or decreases) at the command of the MS in the current driver LD 304, so that compensate for the frequency deviation from the previous value.

Для увеличения мощности импульсного излучения 313, 315 любой частотной компоненты на выходе из резонаторов применяют волоконный оптический усилитель 312 и/или 314. В частности, качестве такого усилителя применяют усилитель на эффекте вынужденного рекомбинационного рассеяния (рамановский усилитель).To increase the power of pulsed radiation 313, 315 of any frequency component at the output of the resonators, a fiber optical amplifier 312 and / or 314 is used. In particular, an amplifier based on stimulated recombination scattering (Raman amplifier) is used as such an amplifier.

Таким образом, в изобретении предлагаются две системы:Thus, the invention proposes two systems:

1. Цельноволоконная импульсная лазерная система для генерации лазерных импульсов в режиме пассивной модуляции добротности (Фиг.2), содержащая два вложенные один в другой волоконные резонаторы - коротковолновой 201 и длинноволновой 202, при внешней накачке коротковолнового резонатора излучением полупроводникового лазера 204 (лазерным диодом LD), возбуждаемым электрическим током, и генерирующая на оптической частоте коротковолнового резонатора 202, отличается тем, что длинноволновой резонатор 201 является резонатором длинноволнового волоконного лазера, ограниченного собственной парой волоконных брэгговских решеток 207, 208 - одна из которых пропускает излучение за пределы резонаторов, причем накачка коротковолнового резонатора 202 осуществляется излучением лазерного диода LD, питаемого электрическим током от электронного устройства - драйвера тока 204, по команде программируемой микросхемы МС 205 так, чтобы осуществлялась импульсная генерация длинноволнового волоконного лазера, накачиваемого излучением коротковолнового лазера;1. An all-fiber pulsed laser system for generating laser pulses in the passive Q-switching mode (FIG. 2), containing two embedded fiber resonators - short-wave 201 and long-wave 202, with external pumping of the short-wave resonator by radiation from a semiconductor laser 204 (LD laser diode) excited by electric current, and generating at the optical frequency of the short-wave resonator 202, characterized in that the long-wave resonator 201 is a long-wave fiber resonator about a laser limited by its own pair of fiber Bragg gratings 207, 208 - one of which transmits radiation outside the resonators, and the short-wave resonator 202 is pumped by the radiation of a laser diode LD, powered by an electric current from an electronic device - current driver 204, by command of a programmable microcircuit MS 205 so that pulsed generation of a long-wavelength fiber laser pumped by the radiation of a short-wavelength laser is carried out;

и включает в себя:and includes:

- резонатор коротковолнового волоконного лазера 202, ограниченный собственной парой волоконных брэгговских решеток 206, 209, содержащий участок активного волокна, например эрбиевого (Еr), и- a resonator of a short-wave fiber laser 202, limited by its own pair of fiber Bragg gratings 206, 209, containing a portion of the active fiber, for example erbium (Er), and

- лазерный диод LD, питаемый электрическим током от электронного устройства- LD laser diode, supplied with electric current from an electronic device

- драйвера тока 204, по команде программируемой микросхемы 205, и- current driver 204, at the command of programmable chip 205, and

- резонатор длиноволнового волоконного лазера 201, содержащий участок активного волокна, например тулиевого (Тm), и помещенный внутрь резонатора коротковолнового лазера 202 путем соединения с помощью оптоволоконной сварки, и ограниченный своей парой волоконных брэгговских решеток 207, 208,- a resonator of a long-wave fiber laser 201 containing a portion of an active fiber, for example thulium (Tm), and placed inside the resonator of a short-wave laser 202 by connecting using fiber optic welding, and limited to its pair of fiber Bragg gratings 207, 208,

- одна из которых пропускает излучение 210 или 211 за пределы резонаторов; в которой:- one of which passes radiation 210 or 211 beyond the limits of the resonators; wherein:

- применяют активные волокна длиноволнового 201 и коротковолнового 202 волоконных лазеров, легированные одними и тем же или разными ионами редкоземельных металлов из ряда: Yb, Er, Nd, Но, Sm, Tu;- apply active fibers of long-wave 201 and short-wave 202 fiber lasers doped with the same or different rare-earth metal ions from the series: Yb, Er, Nd, Ho, Sm, Tu;

- одно из зеркал 206 или 209 коротковолнового резонатора неглухое, а другое глухое.- one of the mirrors 206 or 209 of the short-wave resonator is not deaf, and the other is deaf.

- выводят наружу только длинноволновое излучение;- bring out only long-wave radiation;

- выводят наружу в противоположные направления по волокну резонатора коротковолновое и длинноволновое излучение;- bring out in opposite directions along the resonator fiber short-wave and long-wave radiation;

- выводят наружу в одном направлении по одному и тому же волокну и коротковолновое, и длинноволновое излучение;- bring out in the same direction on the same fiber and short-wave and long-wave radiation;

- управление амплитудой и частотой электрического тока лазерного диода LD осуществляют драйвером тока 204 по команде программируемой микросхемы 205;- control of the amplitude and frequency of the electric current of the laser diode LD is carried out by the current driver 204 at the command of a programmable chip 205;

- ток лазерного диода LD поддерживают постоянным или импульсным по сигналу программируемой микросхемы 205;- the current of the laser diode LD is maintained constant or pulsed by the signal of the programmable chip 205;

- ток лазерного диода модулируют в соответствии с сигналом программируемой микросхемы 205, таким образом, чтобы частота модуляции была синхронной с частотой следования импульсов излучения волоконных лазеров 201, 202.- the current of the laser diode is modulated in accordance with the signal of the programmable chip 205, so that the modulation frequency is synchronous with the pulse repetition rate of the fiber lasers 201, 202.

2. Цельноволоконная импульсная лазерная система для генерации лазерных импульсов в режиме пассивной модуляции добротности (Фиг.3), содержащая два вложенные один в другой волоконные резонаторы - коротковолновой 302 и длинноволновой 301, при внешней накачке коротковолнового резонатора излучением полупроводникового лазера 304 (лазерным диодом LD), возбуждаемым электрическим током, и генерирующая на оптической частоте коротковолнового резонатора 302, отличается тем, что длинноволновой резонатор 301 является резонатором длинноволнового волоконного лазера, ограниченного собственной парой волоконных брэгговских решеток 307, 308 - одна из которых пропускает излучение за пределы резонаторов, причем накачка коротковолнового резонатора 302 осуществляется излучением лазерного диода LD, питаемого электрическим током от электронного устройства - драйвера тока 304, по команде микроконтроллера МС 305 так, чтобы осуществлялась импульсная генерация длинноволнового волоконного лазера, накачиваемого излучением коротковолнового лазера, а частота следования импульсов стабилизировалась за счет наличия отрицательной обратной оптоэлектронной связи под управлением микроконтроллера 305, при условии, что:2. A whole-fiber pulsed laser system for generating laser pulses in the passive Q-switching mode (Fig. 3), containing two embedded fiber resonators - short-wave 302 and long-wave 301, with external pumping of the short-wave resonator by radiation from a semiconductor laser 304 (LD laser diode) excited by electric current, and generating at the optical frequency of the short-wave resonator 302, characterized in that the long-wave resonator 301 is a long-wave fiber resonator about a laser limited by its own pair of fiber Bragg gratings 307, 308 - one of which passes radiation outside the resonators, and the short-wave resonator 302 is pumped by the radiation of a laser diode LD, powered by an electric current from an electronic device - current driver 304, by command of the MC 305 microcontroller so so that pulsed generation of a long-wavelength fiber laser pumped by the radiation of a short-wavelength laser is carried out, and the pulse repetition rate is stabilized by splendens negative feedback optoelectronic communication under the control of microcontroller 305, with the proviso that:

- фотоприемное устройство PD с оптоэлектронным преобразователем 311 принимает оптический сигнал в виде части генерируемого импульсного излучения и передает электронный сигнал ко входу цифроаналогового преобразователя микроконтроллера 305, который обеспечивает стабилизацию импульсного режима, управляя током лазерного диода LD посредством драйвера тока 304; и включает в себя:- PD photodetector with optoelectronic converter 311 receives the optical signal as part of the generated pulse radiation and transmits an electronic signal to the input of the digital-to-analog converter of microcontroller 305, which provides stabilization of the pulse mode by controlling the current of the laser diode LD by means of a current driver 304; and includes:

- резонатор коротковолнового волоконного лазера 302, ограниченный собственной парой волоконных брэгговских решеток 306 и 309, содержащий участок активного волокна, и- a resonator short-wave fiber laser 302, limited to its own pair of fiber Bragg gratings 306 and 309, containing a portion of the active fiber, and

- лазерный диод LD, питаемый электрическим током от электронного устройства- LD laser diode, supplied with electric current from an electronic device

- драйвера тока 304 с управлением от микроконтроллера 305, и- current driver 304 controlled by microcontroller 305, and

- резонатор длиноволнового волоконного лазера 301, содержащий участок активного волокна, и помещенный внутрь резонатора коротковолнового лазера 302 путем соединения с помощью оптоволоконной сварки, и ограниченный своей парой волоконных брэгговских решеток 307 и 308 - одна из которых пропускает излучение за пределы резонаторов, иa resonator of a long-wave fiber laser 301, containing a portion of the active fiber, and placed inside the cavity of the short-wave laser 302 by connecting using fiber optic welding, and limited by its pair of fiber Bragg gratings 307 and 308 - one of which passes radiation outside the resonators, and

- фотоприемное устройство PD с оптоэлектронным преобразователем 311, принимающее оптический сигнал в виде части генерируемого импульсного излучения, и передающее электронный сигнал ко входу цифроаналогового преобразователя микроконтроллера 305, который обеспечивает стабилизацию импульсного режима за счет обратной связи между оптическим сигналом и электронным сигналом драйвера тока 304 лазерного диода LD;- PD photodetector with an optoelectronic converter 311, which receives an optical signal as part of the generated pulsed radiation, and transmits an electronic signal to the input of the digital-analog converter of the microcontroller 305, which provides stabilization of the pulse mode due to the feedback between the optical signal and the electronic signal of the current driver of the laser diode 304 laser diode 304 LD

в которой:wherein:

- излучение отводится посредством волоконного ответвителя 310 или через внешнюю оболочку волокна;- radiation is removed through a fiber coupler 310 or through the outer sheath of the fiber;

- осуществляют отрицательную обратную связь по частоте следования импульсов, таким образом, чтобы препятствовать изменению частоты путем управления драйвером тока накачки 304, изменяя постоянный ток лазерного диода LD, т.е. мощность его накачки;- carry out negative feedback on the pulse repetition rate, so as to prevent the frequency from changing by controlling the driver of the pump current 304, changing the direct current of the laser diode LD, i.e. pump power;

- осуществляют подстройку частоты следования импульсов в режиме согласованной автогенерации путем подстройки частоты модуляции и амплитуды тока накачки лазерного диода LD для достижения синхронизации с частотой следования лазерных импульсов под управлением микроконтроллера 305.- carry out the adjustment of the pulse repetition rate in the mode of coordinated self-generation by adjusting the modulation frequency and the amplitude of the pump current of the laser diode LD to achieve synchronization with the pulse repetition rate of the laser pulses under the control of the microcontroller 305.

В любой из предложенных выше лазерных систем, используют волоконный усилитель мощности 312 и/или 314 для усиления выходного излучения 313/315 по любой оптической компоненте, в частности, волоконным усилителем мощности является усилитель на эффекте вынужденного комбинационного рассеяния - рамановский усилитель.In any of the laser systems proposed above, a fiber power amplifier 312 and / or 314 is used to amplify the output radiation 313/315 for any optical component, in particular, the fiber power amplifier is a Raman amplifier.

Также в изобретении предлагается новый способ автогенерации лазерных импульсов системой из двух волоконных лазеров с вложенными один в другой резонаторами в режиме пассивной модуляции добротности, при внешней накачке полупроводниковым лазером (лазерным диодом), возбуждаемым электрическим током, отличающийся тем, что достигают режим согласованной автогенерации лазерных импульсов излучения на двух разных оптических частотах при условии, что частоту модуляции тока накачки синхронизуют с частотой следования лазерных импульсов в лазерной системе; в котором:The invention also proposes a new method for laser pulse auto-generation by a system of two fiber lasers with resonators embedded in one another in the passive Q-switching mode, when externally pumped by a semiconductor laser (laser diode) excited by electric current, characterized in that they achieve the mode of coordinated laser pulse auto-generation radiation at two different optical frequencies, provided that the modulation frequency of the pump current is synchronized with the frequency of the laser pulses in the laser second system; wherein:

- режим самосогласованной автогенерации достигают путем подстройки частоты модуляции и мощности тока накачки лазерного диода до наступления синхронизации с частотой следования лазерных импульсов;- the mode of self-consistent auto-generation is achieved by adjusting the modulation frequency and the pump current power of the laser diode until synchronization with the laser pulse repetition rate occurs;

- осуществляют накачку одного волоконного резонатора излучением лазерного диода;- carry out the pumping of one fiber resonator by the radiation of a laser diode;

- осуществляют накачку двух волоконных резонаторов излучением лазерного диода;- carry out the pumping of two fiber resonators by the radiation of a laser diode;

- осуществляют стабилизацию режима согласованной автогенерации импульсов с применением обратной оптоэлектронной связи, согласующей частоту следования импульсов с частотой модуляции тока и мощностью накачки лазерного диода, таким образом, чтобы препятствовать изменению частоты следования импульсов путем коррекции мощности и/или частоты модуляции тока накачки лазерного диода, например, питание диода осуществляют широтно-импульсным модулированным током и скважность импульсов подстраивают по команде микроконтроллера, включенного в цепь обратной связи с оптоэлектронным устройством - микроконтроллер анализирует частоту импульсов лазерной генерации и при ее изменении вырабатывает управляющий сигнал, чтобы компенсировать отклонение, изменяя скважность импульсов тока, т.е. мощность накачки.- carry out stabilization of the mode of coordinated self-generation of pulses using optoelectronic feedback, matching the pulse repetition rate with the current modulation frequency and the pump diode pump power, so as to prevent the pulse repetition rate from changing by correcting the power and / or modulation frequency of the pump diode pump current, for example , the diode is powered by pulse-width modulated current and the duty cycle of the pulses is adjusted by the command of the microcontroller included in the c Feedback loop with an optoelectronic device - the microcontroller analyzes the frequency of the laser pulses and, when changed, generates a control signal to compensate for the deviation by changing the duty cycle of the current pulses, i.e. pump power.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1. Оптическая схема волоконного лазера с волоконным пассивным поглотителем без собственного резонатора (CN 102904153 А).Figure 1. Optical design of a fiber laser with a passive fiber absorber without its own resonator (CN 102904153 A).

102, 106 - пара волоконных брэгговских решеток,102, 106 - a pair of fiber Bragg gratings,

103 - волоконный поглотитель,103 - fiber absorber,

104 - волоконный каплер,104 - fiber capler,

105 - активное волокно лазера,105 - active laser fiber,

107 - выход излучения.107 - radiation output.

Фиг.2. Схема цельноволоконной импульсной лазерной системы.Figure 2. Schematic of an all-fiber pulsed laser system.

201 - длинноволновой волоконный лазер,201 - long wavelength fiber laser,

202 - коротковолновой волоконный лазер,202 short-wave fiber laser,

203 - оптический ввод излучения лазерного диода в активное волокно,203 - optical input of laser diode radiation into an active fiber,

204 - устройство управления током лазерного диода LD (драйвер тока LD),204 — LD laser diode current control device (LD current driver),

205 - программируемая логическая интегральная схема (или микроконтроллер МС),205 - programmable logic integrated circuit (or microcontroller MS),

206, 209 - пара волоконных брэгговских решеток резонатора лазера 202,206, 209 - a pair of fiber Bragg gratings of the laser resonator 202,

210, 211 - выход излучения,210, 211 - radiation output,

207, 208 - пара волоконных брэгговских решеток резонатора лазера 201.207, 208 - a pair of fiber Bragg gratings of the laser cavity 201.

Фиг.3. Схема управляемой цельноволоконной импульсной лазерной системы с оптическим усилением мощности.Figure 3. Scheme of a controlled all-fiber pulsed laser system with optical power amplification.

301 - длинноволновой волоконный лазер,301 - long wavelength fiber laser

302 - коротковолновой волоконный лазер,302 short-wave fiber laser,

303 - оптический ввод излучения лазерного диода в активное волокно,303 - optical input of the laser diode radiation into the active fiber,

304 - устройство управления током лазерного диода LD (драйвер тока LD),304 — LD laser diode current control device (LD current driver),

305 - программируемая логическая интегральная схема (или микроконтроллер МС),305 - programmable logic integrated circuit (or microcontroller MS),

306, 309 - пара волоконных брэгговских решеток резонатора лазера 202,306, 309 - a pair of fiber Bragg gratings of the laser resonator 202,

307, 308 - пара волоконных брэгговских решеток резонатора лазера 201,307, 308 - a pair of fiber Bragg gratings of the laser cavity 201,

310 - волоконный ответвитель,310 - fiber coupler,

311 - оптоэлектронный преобразователь с фотоприемником PD,311 - optoelectronic Converter with a PD photodetector,

312, 314 - оптические усилители мощности (в частности рамановские),312, 314 - optical power amplifiers (in particular Raman),

313, 315 - выход излучения.313, 315 - radiation output.

Фиг.4. Осциллограмма импульсов излучения волоконных лазеров (не в масштабе).Figure 4. Oscillogram of fiber laser pulses (not to scale).

401 - лазерный импульс длинноволнового излучения 1905 нм длительностью 108 нс,401 - laser pulse of long-wave radiation 1905 nm with a duration of 108 ns,

402 - лазерный импульс коротковолнового излучения 1567 нм длительностью 185 нс,402 - laser pulse of short-wave radiation 1567 nm with a duration of 185 ns,

Фиг.5. Осциллограмма синхронных лазерных импульсов в режиме согласованной автогенерации.Figure 5. Oscillogram of synchronous laser pulses in the mode of coordinated self-generation.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Лазерная система, собранная в конфигурации Фиг.2, позволила осуществить импульсную лазерную генерацию на длинах волн 1567 и 1908 нм. Длительность импульса тулиевого лазера с длиной волны 1908 нм составила 105 нс, при накачке эрбиевым волоконным лазером с длиной волны 1567 нм при длительности импульса 185 нс и частоте следования 30 кГц (Фиг.4) Энергия в импульсе тулиевого лазера была равна 40 мкДж, при средней энергии 1 Вт.The laser system assembled in the configuration of Figure 2, allowed pulsed laser generation at wavelengths of 1567 and 1908 nm. The pulse length of a thulium laser with a wavelength of 1908 nm was 105 ns, when pumped with an erbium fiber laser with a wavelength of 1567 nm with a pulse duration of 185 ns and a repetition rate of 30 kHz (Figure 4), the energy in the pulse of a thulium laser was 40 μJ, with an average energy 1 watts.

При тестировании схемы стабилизации (Фиг.3) установлено, что девиация частоты следования импульсов составила менее 1% при работающей обратной связи.When testing the stabilization circuit (Figure 3), it was found that the deviation of the pulse repetition rate was less than 1% with working feedback.

В режиме согласованной автогенерации, при синхронизации частоты модуляции fo тока накачки LD с частотой следования лазерных импульсов в лазерной системе достигнута девиация частоты не более 1%. На Фиг.5 нижний ряд прямоугольных импульсов отвечает модулированному току на частоте fo=20 кГц, верхний ряд - импульсы лазерного излучения системы.In the mode of coordinated self-generation, when the modulation frequency fo of the pump current LD is synchronized with the laser pulse repetition rate in the laser system, a frequency deviation of no more than 1% is achieved. In Fig. 5, the lower row of rectangular pulses corresponds to a modulated current at a frequency fo = 20 kHz, and the upper row corresponds to laser pulses of the system.

В Таблице 2 приведен диапазон амплитуд токов накачки Imin и Imax для LD типа PLD-34-962 (IPG Photonics) и соответствующая скважность прямоугольных импульсов тока по отношению к «единичной» ширине - в оптической схеме Фиг.2.Table 2 shows the range of amplitudes of the pump currents Imin and Imax for LD type PLD-34-962 (IPG Photonics) and the corresponding duty cycle of rectangular current pulses with respect to the “unit” width in the optical scheme of FIG. 2.

Таблица 2table 2 Частота fo, кГцFrequency fo, kHz СкважностьGoodness Imin, АImin, a Imax, АImax, A 20twenty 1:3,31: 3.3 7,27.2 7,437.43 30thirty 1:2,21: 2.2 6,26.2 6,316.31 4040 1:1,671: 1.67 5,675.67 5,695.69

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Предложенные двухволновые лазерные системы могут быть эффективно применены в различных областях науки и техники, в частности, в спектроскопии, лазерной локации (в области 2 мкм имеется окно прозрачности атмосферы), обработке материалов, медицине, особенно как источники излучения, режущие и одновременно коагулирующие кровеносные сосуды. Применение этих лазерных систем и способа согласованной автогенерации позволит достичь новый технический уровень и обеспечить лучшие технико-экономические показатели в направлении экономичности (дешевизны), надежности, стабильности и управляемости импульсным излучением.The proposed two-wave laser systems can be effectively applied in various fields of science and technology, in particular, in spectroscopy, laser location (in the region of 2 μm there is an atmospheric transparency window), processing of materials, medicine, especially as radiation sources, cutting and simultaneously coagulating blood vessels . The use of these laser systems and the method of coordinated auto-generation will allow achieving a new technical level and providing the best technical and economic indicators in the direction of economy (low cost), reliability, stability and controllability of pulsed radiation.

Claims (20)

1. Цельноволоконная импульсная лазерная система для генерации лазерных импульсов в режиме пассивной модуляции добротности, содержащая два вложенные один в другой волоконные резонаторы - коротковолновой и длинноволновой, при внешней накачке коротковолнового резонатора излучением полупроводникового лазера (лазерным диодом), возбуждаемым электрическим током, и генерирующая на оптической частоте коротковолнового резонатора, отличающаяся тем, что длинноволновой резонатор является резонатором длинноволнового волоконного лазера, ограниченного собственной парой волоконных брэгговских решеток, одна из которых пропускает излучение за пределы резонаторов, причем накачка коротковолнового резонатора осуществляется излучением лазерного диода, питаемого электрическим током от электронного устройства - драйвера тока, по команде программируемой микросхемы так, чтобы осуществлялась импульсная генерация длинноволнового волоконного лазера, накачиваемого излучением коротковолнового лазера.1. An all-fiber pulsed laser system for generating laser pulses in the passive Q-factor mode, containing two fiber cavities embedded in one another - a short-wave and a long-wave, with external pumping of a short-wave resonator by radiation from a semiconductor laser (laser diode), excited by an electric current, and generating on an optical current the frequency of the short-wave resonator, characterized in that the long-wave resonator is a resonator of a long-wave fiber laser, a pair of fiber Bragg gratings, one of which transmits radiation outside the resonators, and the short-wave resonator is pumped by the radiation of a laser diode, which is supplied with electric current from an electronic device - a current driver, by command of a programmable microcircuit so that pulsed generation of a long-wave fiber laser is pumped shortwave laser radiation. 2. Цельноволоконная импульсная лазерная система по п.1, в которой применяют активные волокна длиноволнового и коротковолнового волоконных лазеров, легированные одними и тем же или разными ионами редкоземельных элементов из ряда: Yb, Er, Nd, Но, Sm, Tu.2. The whole-fiber pulsed laser system according to claim 1, in which active fibers of long-wave and short-wave fiber lasers doped with the same or different rare-earth ions from the series Yb, Er, Nd, Ho, Sm, Tu are used. 3. Цельноволоконная импульсная лазерная система по п.1, в которой одно из зеркал коротковолнового резонатора неглухое, а другое глухое.3. The whole-fiber pulsed laser system according to claim 1, in which one of the mirrors of the shortwave resonator is deaf and the other is deaf. 4. Цельноволоконная импульсная лазерная система по п.1, в которой выводят наружу только длинноволновое излучение.4. An all-fiber pulsed laser system according to claim 1, in which only long-wave radiation is output. 5. Цельноволоконная импульсная лазерная система по п.3, в которой выводят наружу в противоположные направления по волокну резонатора коротковолновое и длинноволновое излучение.5. The whole-fiber pulsed laser system according to claim 3, in which the short-wave and long-wave radiation are output outward in opposite directions along the resonator fiber. 6. Цельноволоконная импульсная лазерная система по п.3, в которой выводят наружу в одном направлении по одному и тому же волокну и коротковолновое, и длинноволновое излучение.6. The whole-fiber pulsed laser system according to claim 3, in which both the short-wave and the long-wave radiation are output outward in the same direction along the same fiber. 7. Цельноволоконная лазерная система по п.1, в которой управление амплитудой и частотой модуляции электрического тока лазерного диода осуществляют драйвером тока по команде программируемой микросхемы.7. The whole-fiber laser system according to claim 1, in which the amplitude and frequency modulation of the electric current of the laser diode are controlled by a current driver by command of a programmable chip. 8. Цельноволоконная импульсная лазерная система по п.1, в которой ток лазерного диода поддерживают постоянным или импульсным по сигналу программируемой микросхемы.8. An all-fiber pulsed laser system according to claim 1, in which the current of the laser diode is kept constant or pulsed by a signal of a programmable chip. 9. Цельно-волоконная импульсная лазерная система по п.7, в которой ток лазерного диода модулируют в соответствии с сигналом программируемой микросхемы, таким образом, чтобы частота модуляции была синхронной с частотой следования импульсов излучения волоконных лазеров.9. The whole-fiber pulsed laser system according to claim 7, in which the current of the laser diode is modulated in accordance with the signal of the programmable microcircuit, so that the modulation frequency is synchronous with the pulse repetition rate of the fiber laser radiation. 10. Цельноволоконная импульсная лазерная система для генерации лазерных импульсов в режиме пассивной модуляции добротности, содержащая два вложенные один в другой волоконные резонаторы - коротковолновой и длинноволновой, при внешней накачке коротковолнового резонатора излучением полупроводникового лазера (лазерным диодом), возбуждаемым электрическим током, и генерирующая на оптической частоте коротковолнового резонатора, отличающаяся тем, что длинноволновой резонатор является резонатором длинноволнового волоконного лазера, ограниченного собственной парой волоконных брэгговских решеток - одна из которых пропускает излучение за пределы резонаторов, причем накачка коротковолнового резонатора осуществляется излучением лазерного диода, питаемого электрическим током от электронного устройства - драйвера тока, по команде микроконтроллера так, чтобы осуществлялась импульсная генерация длинноволнового волоконного лазера, накачиваемого излучением коротковолнового лазера, а частота следования импульсов стабилизировалась за счет наличия отрицательной обратной оптоэлектронной связи под управлением микроконтроллера, при условии, что:
- фотоприемное устройство с оптоэлектронным преобразователем принимает оптический сигнал в виде части генерируемого импульсного излучения, и передает электронный сигнал ко входу цифроаналогового преобразователя микроконтроллера, который обеспечивает стабилизацию импульсного режима, управляя током лазерного диода посредством драйвера тока.
10. A whole-fiber pulsed laser system for generating laser pulses in the passive Q-factor mode, containing two fiber cavities inserted one into the other - a short-wave and a long-wave, with external pumping of a short-wave resonator by radiation from a semiconductor laser (laser diode), excited by an electric current, and generating on an optical current the frequency of the short-wave resonator, characterized in that the long-wave resonator is a resonator of a long-wave fiber laser, faceted a pair of fiber Bragg gratings - one of which transmits radiation outside the resonators, and the short-wave resonator is pumped by the radiation of a laser diode, which is supplied with electric current from an electronic device - a current driver, by command of the microcontroller so that pulsed generation of a long-wave fiber laser pumped by radiation a short-wave laser, and the pulse repetition rate was stabilized due to the presence of negative feedback opt electronic communication under the control of the microcontroller, provided that:
- a photodetector with an optoelectronic converter receives an optical signal as part of the generated pulse radiation, and transmits an electronic signal to the input of the digital-to-analog converter of the microcontroller, which provides stabilization of the pulse mode by controlling the current of the laser diode by means of a current driver.
11. Цельноволоконная импульсная лазерная система по п.10, в которой излучение к фотоприемному устройству отводится посредством волоконного ответвителя или через внешнюю оболочку волокна.11. The whole-fiber pulsed laser system of claim 10, in which the radiation to the photodetector is removed through a fiber coupler or through the outer sheath of the fiber. 12. Цельноволоконная импульсная лазерная система по п.11, в которой осуществляют отрицательную обратную связь по частоте следования импульсов, таким образом, чтобы препятствовать изменению частоты путем управления драйвером тока накачки, изменяя постоянный ток через лазерный диод.12. The whole-fiber pulsed laser system according to claim 11, in which negative feedback is made on the pulse repetition rate, so as to prevent a frequency change by controlling the pump current driver by changing the direct current through the laser diode. 13. Цельноволоконная импульсная лазерная система по п.11, в которой осуществляют подстройку частоты следования импульсов в режиме согласованной автогенерации путем подстройки частоты модуляции и мощности тока накачки лазерного диода для достижения синхронизации с частотой следования лазерных импульсов под управлением микроконтроллера.13. The whole-fiber pulsed laser system according to claim 11, in which the pulse repetition rate is adjusted in the mode of coordinated self-oscillation by adjusting the modulation frequency and the pump diode pump power to achieve synchronization with the repetition rate of the laser pulses under the control of the microcontroller. 14. Цельноволоконная импульсная лазерная система по 10, содержащая волоконный усилитель мощности для усиления выходного излучения по любой оптической компоненте.14. An all-fiber pulsed laser system according to claim 10, comprising a fiber power amplifier for amplifying output radiation from any optical component. 15. Цельноволоконная импульсная лазерная система по п.14, в которой волоконным усилителем мощности является усилитель на эффекте вынужденного комбинационного рассеяния - рамановский усилитель.15. The whole-fiber pulsed laser system according to 14, in which the fiber power amplifier is an amplifier based on stimulated Raman scattering - a Raman amplifier. 16. Способ автогенерации лазерных импульсов системой из двух вложенных один в другой волоконных резонаторов в режиме пассивной модуляции добротности, при внешней накачке полупроводниковым лазером (лазерным диодом), возбуждаемым электрическим током, отличающийся тем, что достигают режим согласованной автогенерации лазерных импульсов излучения на двух разных оптических частотах при условии, что частоту модуляции тока накачки, при заданной мощности, синхронизуют с частотой следования лазерных импульсов в лазерной системе.16. The method of laser pulse auto-generation by a system of two fiber resonators inserted one into the other in the passive Q-switching mode, with external pumping by a semiconductor laser (laser diode) excited by an electric current, characterized in that they achieve the mode of coordinated auto-generation of laser radiation pulses on two different optical frequencies, provided that the modulation frequency of the pump current, at a given power, is synchronized with the repetition rate of the laser pulses in the laser system. 17. Способ автогенерации лазерных импульсов по п.16, в котором режим согласованной автогенерации достигают при разных мощностях тока накачки лазерного диода.17. The method for the self-generation of laser pulses according to clause 16, in which the mode of coordinated auto-generation is achieved at different pump currents of the laser diode. 18. Способ автогенерации лазерных импульсов по п.16, в котором осуществляют накачку одного волоконного резонатора излучением лазерного диода.18. The method of auto-generation of laser pulses according to clause 16, in which carry out the pumping of one fiber resonator radiation of a laser diode. 19. Способ автогенерации лазерных импульсов по п.16, в котором осуществляют накачку двух волоконных резонаторов излучением лазерного диода.19. The method of auto-generation of laser pulses according to clause 16, in which two fiber cavities are pumped by radiation of a laser diode. 20. Способ автогенерации лазерных импульсов по п.16, в котором осуществляют стабилизацию режима согласованной автогенерации импульсов с применением обратной оптоэлектронной связи, согласующей частоту следования импульсов с частотой модуляции тока и мощностью накачки лазерного диода, таким образом, чтобы препятствовать изменению частоты следования импульсов путем коррекции мощности и/или частоты модуляции тока накачки лазерного диода. 20. The method of laser pulse auto-generation according to clause 16, in which stabilization of the mode of coordinated auto-generation of pulses is carried out using feedback optoelectronic coupling the pulse repetition rate with the current modulation frequency and the laser diode pump power, so as to prevent the pulse repetition rate from being changed by correction power and / or frequency modulation of the pump current of the laser diode.
RU2013157283/28A 2013-12-24 2013-12-24 Integral fibre laser system and method for autogeneration of laser pulses RU2548940C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157283/28A RU2548940C1 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Integral fibre laser system and method for autogeneration of laser pulses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157283/28A RU2548940C1 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Integral fibre laser system and method for autogeneration of laser pulses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2548940C1 true RU2548940C1 (en) 2015-04-20

Family

ID=53289536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013157283/28A RU2548940C1 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Integral fibre laser system and method for autogeneration of laser pulses

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2548940C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694126C1 (en) * 2018-08-08 2019-07-09 Общество с ограниченной ответственностью "Троицкий инженерный центр" Surgical laser system
RU2758665C1 (en) * 2021-02-15 2021-11-01 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Method for manufacturing a plate heat exchanger
RU2762352C1 (en) * 2020-11-26 2021-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Single-mode fibre pulse laser
RU2792649C2 (en) * 2018-12-31 2023-03-22 Айпиджи Фотоникс Корпорэйшн System and method based on pumped fiber laser for underwater optical repeater

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158458C1 (en) * 2000-02-08 2000-10-27 Научный центр волоконной оптики при Институте общей физики РАН Raman fiber laser
US6163554A (en) * 1998-05-26 2000-12-19 Electronics And Telecommunications Research Institute Optical fiber raman laser
WO2004019461A1 (en) * 2002-07-31 2004-03-04 Pirelli & C. S.P.A. Multi-stage raman amplifier
US7936795B2 (en) * 2008-03-31 2011-05-03 The Furukawa Electric Co., Ltd. Cascade Raman laser
CN102904153A (en) * 2012-11-14 2013-01-30 山东海富光子科技股份有限公司 Passive Q-switching all-fiber laser utilizing doped fiber as saturated absorption body

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6163554A (en) * 1998-05-26 2000-12-19 Electronics And Telecommunications Research Institute Optical fiber raman laser
RU2158458C1 (en) * 2000-02-08 2000-10-27 Научный центр волоконной оптики при Институте общей физики РАН Raman fiber laser
WO2004019461A1 (en) * 2002-07-31 2004-03-04 Pirelli & C. S.P.A. Multi-stage raman amplifier
US7936795B2 (en) * 2008-03-31 2011-05-03 The Furukawa Electric Co., Ltd. Cascade Raman laser
CN102904153A (en) * 2012-11-14 2013-01-30 山东海富光子科技股份有限公司 Passive Q-switching all-fiber laser utilizing doped fiber as saturated absorption body

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694126C1 (en) * 2018-08-08 2019-07-09 Общество с ограниченной ответственностью "Троицкий инженерный центр" Surgical laser system
RU2792649C2 (en) * 2018-12-31 2023-03-22 Айпиджи Фотоникс Корпорэйшн System and method based on pumped fiber laser for underwater optical repeater
RU2762352C1 (en) * 2020-11-26 2021-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Single-mode fibre pulse laser
WO2022114992A1 (en) * 2020-11-26 2022-06-02 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно - Исследовательский Институт Технической Физики Имени Академика Е.И. Забабахина" All-fibre pulsed laser
RU2758665C1 (en) * 2021-02-15 2021-11-01 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Method for manufacturing a plate heat exchanger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hartl et al. Ultra-compact dispersion compensated femtosecond fiber oscillators and amplifiers
US7787506B1 (en) Gain-switched fiber laser system
KR101296284B1 (en) A device which produces various types of pulses by controlling the distance between the saturable absorber connectors
US20120069860A1 (en) Gain-Switched Fiber Laser
RU2548940C1 (en) Integral fibre laser system and method for autogeneration of laser pulses
CN111725691A (en) Thulium-doped optical fiber optical frequency comb system based on nonlinear polarization rotation mode locking
CN102368588B (en) Method for improving contrast of ultrashort pulse
CN105490160B (en) The method of the laser aid and application of full light formula locking the repetition rate device
Andrade et al. Carrier-envelope offset frequency stabilization of a thin-disk laser oscillator via depletion modulation
US20220200227A1 (en) A simple laser with an improved pump system for generating laser pulses on demand
JP2012156175A (en) Fiber laser light source device and wavelength conversion laser light source device using the same
JP2012038895A (en) Fiber laser light source and wavelength conversion laser light source using the same
Kobtsev et al. Ultra-wide-tunable fibre source of femto-and picosecond pulses based on intracavity Raman conversion
Ober et al. 100 fs pulse generation from an all‐solid‐state Nd: glass fiber laser oscillator
Michailovas et al. Kilohertz rate picosecond pulses amplifier for pumping of OPCPA system
Hoogland et al. Novel robust 2-μm all-PM Thulium/Holmium based femtosecond fiber laser oscillator
RU2762352C1 (en) Single-mode fibre pulse laser
WO2017222022A1 (en) Fiber laser circuit
KR101344023B1 (en) Apparatus for producing pulse laser using mode locking
US20240120698A1 (en) System and method for generating a light pulse with sub-picosecond duration that is duration and/or repetition frequency adjustable
Fang et al. Passively Q-switched Er3+-doped ZBLAN fiber laser at~ 3.5 μm based on a semiconductor saturable absorber mirror
Li et al. Green wavelength-tuning and-switching operation in holmium-doped all-fiber lasers
Gutty et al. kW-level tunable Q-switched thulium-doped fiber system
Schibli et al. 4.1013 W/cm2 at 136 MHz repetition rate from a cavity enhanced Yb-similariton fiber laser
KR20230107142A (en) Device for the compression of laser pulses of the order of the nanosecond and consequent generation of ultrashort pulses of the order of one hundred femtoseconds