CN102856781A - 种子注入调q单频光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光纤激光器，尤其是一种获得单频激光输出的种子注入调Q单频光纤激光器，其特征在于单频种子激光器的输出尾纤连接于光纤耦合器输入端口，光纤耦合器的输出光纤端口和泵浦半导体激光器连接光纤合束器的信号输入端口，光纤合束器输出端口经增益光纤与光纤隔离器输入端相连接，光纤隔离器输出端与调Q光开关相连接，调Q光开关另一端与一个光纤带通滤波器相连接，带通滤波器另一端连接于光纤耦合器输入端，光纤耦合器输出端与输出光纤相连接，本发明的优势一是有效避免空间烧孔等效应；二是可以用相对较长的增益光纤获得相对较高的功率输出；三是可以通过调节单频种子激光器的波长实现对环形腔调Q单频光纤激光器波长的调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤激光器，尤其是一种获得单频激光输出的种子注入调Q单频光纤激光器。
背景技术
光纤激光器是以掺杂稀土元素的光纤为增益介质的激光器，通过掺杂不同的稀土元素，如饵（Er），镒（Yb），铥（Tm），钬（Ho），钕（Nd）等，光纤激光器的工作波段覆盖了从紫外到中红外。与其他激光器相比，光纤激光器具有激光工作阈值低，能量转化率高、输出光束质量好、结构紧凑、工作稳定、无需光路调整、散热性能好、使用寿命长和无需维护等鲜明特点，因此得到快速发展以及广泛地应用。
单频脉冲光纤激光器，除具备光纤激光器普遍的优点，同时能够提供窄线宽，高峰值功率，这些特点使其被广泛应用于传感、雷达、光谱学、非线性光学等领域。单频脉冲激光器通常通过搭建很短的（几厘米）激光腔来实现，但通常因为增益光纤比较短（提供的增益较小）得到的功率不高，而且线性腔会有空间烧孔等效应影响激光器性能。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种通过种子注入的方法获得单频激光输出的光纤激光器。
本发明可以通过如下措施达到。
一种种子注入调Q单频光纤激光器，包括单频种子激光器、光纤耦合器（coupler）、光纤合束器（Combiner or WDM）、泵浦半导体激光器、增益光纤、光纤隔离器、调Q光开关、带通滤波器、光纤耦合器（coupler）和输出光纤，其特征在于单频种子激光器的输出尾纤连接于光纤耦合器输入端口，光纤耦合器的输出光纤端口和泵浦半导体激光器连接光纤合束器的信号输入端口，光纤合束器输出端口经增益光纤与光纤隔离器输入端相连接，光纤隔离器输出端与调Q光开关相连接，调Q光开关另一端与一个光纤带通滤波器相连接，带通滤波器另一端连接于光纤耦合器输入端，光纤耦合器输出端与输出光纤相连接。
本发明是在普通环形腔光纤激光器里面通过光纤耦合器注入一个种子激光器，单频种子激光器与泵浦半导体激光器的注入功率、单频、稳定、窄线宽相匹配，以实现种子激光对激光器输出模式的诱导作用。
本发明通过种子单频激光器的注入，诱导激光腔在注入的种子激光器的单频模式所在处起振，实现了较长激光环形腔的单频，窄线宽激光输出。
本发明纤可以是单包层光纤，也可以是双包层光纤，可以是任意稀土掺杂光纤（Yb，Er，Tm，Ho，Nd，等），也可以是多种稀***掺光纤（Er/Yb, Tm/Ho, 等）。
本发明是各种形式的光开关，包括声光调制器，电光调制器，磁光调制器等。
本发明具有以下优势：一是可以采用腔长相对较长的环形腔结构实现单频激光脉冲输出，有效避免空间烧孔等效应；二是不用通过控制激光腔长度来获得单频激光脉冲输出，可以用相对较长的增益光纤获得相对较高的功率输出；三是可以通过调节单频种子激光器的波长实现对环形腔调Q单频光纤激光器波长的调节。
附图说明
附图是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
如图所示，一种种子注入调Q单频光纤激光器，包括单频种子激光器1、光纤耦合器（coupler）2、光纤合束器（Combiner or WDM）3、泵浦半导体激光器4、增益光纤5、光纤隔离器6、调Q光开关7、带通滤波器8、光纤耦合器（coupler）9和输出光纤10，上述各组成部分的结构与现有技术相同，此不赘述，本发明增益光纤5可以是单包层光纤，也可以是双包层光纤，可以是任意稀土掺杂光纤（Yb，Er，Tm，Ho，Nd，等），也可以是多种稀***掺光纤（Er/Yb, Tm/Ho, 等），调Q光开关7可以是各种形式的光开关，包括声光调制器，电光调制器，磁光调制器等，本发明的特征在于单频种子激光器1的输出尾纤连接于光纤耦合器2输入端口，光纤耦合器2的输出光纤端口和泵浦半导体激光器4连接光纤合束器3的信号输入端口，光纤合束器3输出端口经增益光纤5与光纤隔离器6输入端相连接，光纤隔离器6输出端与调Q光开关7相连接，调Q光开关7另一端与一个光纤带通滤波器8相连接，带通滤波器8另一端连接于光纤耦合器9输入端，光纤耦合器9输出端与输出光纤10相连接，本发明是在普通环形腔光纤激光器里面通过光纤耦合器注入一个种子激光器，单频种子激光器与泵浦半导体激光器的注入功率、单频、稳定、窄线宽相匹配，以实现种子激光对激光器输出模式的诱导作用。
本发明通过种子单频激光器的注入，诱导激光腔在注入的种子激光器的单频模式所在处起振，实现了较长激光环形腔的单频，窄线宽激光输出。
本发明纤可以是单包层光纤，也可以是双包层光纤，可以是任意稀土掺杂光纤（Yb，Er，Tm，Ho，Nd，等），也可以是多种稀***掺光纤（Er/Yb, Tm/Ho, 等）。
本发明是各种形式的光开关，包括声光调制器，电光调制器，磁光调制器等。
本发明具有以下优势：一是可以采用腔长相对较长的环形腔结构实现单频激光脉冲输出，有效避免空间烧孔等效应；二是不用通过控制激光腔长度来获得单频激光脉冲输出，可以用相对较长的增益光纤获得相对较高的功率输出；三是可以通过调节单频种子激光器的波长实现对环形腔调Q单频光纤激光器波长的调节。
Claims (5)
1.一种种子注入调Q单频光纤激光器，包括单频种子激光器、光纤耦合器、光纤合束器、泵浦半导体激光器、增益光纤、光纤隔离器、调Q光开关、带通滤波器、光纤耦合器和输出光纤，其特征在于单频种子激光器的输出尾纤连接于光纤耦合器输入端口，光纤耦合器的输出光纤端口和泵浦半导体激光器连接光纤合束器的信号输入端口，光纤合束器输出端口经增益光纤与光纤隔离器输入端相连接，光纤隔离器输出端与调Q光开关相连接，调Q光开关另一端与一个光纤带通滤波器相连接，带通滤波器另一端连接于光纤耦合器输入端，光纤耦合器输出端与输出光纤相连接。
2.根据权利要求1所述的一种种子注入调Q单频光纤激光器，其特征是在普通环形腔光纤激光器里面通过光纤耦合器注入一个种子激光器，单频种子激光器与泵浦半导体激光器的注入功率、单频、稳定、窄线宽相匹配，实现种子激光对激光器输出模式的诱导作用。
3.根据权利要求1所述的一种种子注入调Q单频光纤激光器，其特征在于通过种子单频激光器的注入，诱导激光腔在注入的种子激光器的单频模式所在处起振，实现了较长激光环形腔的单频，窄线宽激光输出。
4.根据权利要求1所述的一种种子注入调Q单频光纤激光器，其特征在于增益光纤是单包层光纤。
5.根据权利要求1所述的一种种子注入调Q单频光纤激光器，其特征在于增益光纤是双包层光纤。
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Publications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
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| CN106936064A (zh) * | 2017-05-21 | 2017-07-07 | 北京工业大学 | 一种基于连续光种子注入的单纵模脉冲激光器 |
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