CN1099740C - 多端口耦合输出的飞秒光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
多端口耦合输出的飞秒激光器，其特点是泵浦光经耦合进入传输光纤和光纤分束器，再经波分复用器进入掺铒光纤与激光光纤对接构成的环形腔光纤激光器，环形腔设有偏振光纤隔离器、光纤偏振控制器和光纤输出耦合器，激光输出端设有多端口输出光纤功率分束器；其解决了光纤分束耦合问题，提高了激光传输质量和耦合效率，使一个光纤激光器获得多端口输出，各路激光器的分束耦合比可按需要设计，使输出激光在应用中更方便灵活。
Description
技术领域
本发明为光纤激光器结构的改进，属于激光技术领域。
背景技术
由于光纤的分束耦合在现有技术中多采用熔融的方法，从而破坏了光纤内部的结构，也影响了激光在光纤内传输，更无法确定激光束的分束比。而且在现有的光纤激光器只有一个输出端口，使用一路分束器从激光器中耦合出一部分激光；这给使用带来不便，在某些应用中除应用光束外，还要与其他仪器进行精密时域同步或监测激光器的工作状态，所以常需要多端口输出。而由于现有的分束耦合方法的问题，使其长期未能得到解决。
发明内容
本发明的目的在于克服光纤的分束耦合问题，设计出多端口耦合输出的飞秒光纤激光器，不仅能提高激光器的传输质量和耦合效率，而且使输出激光在应用中变得更灵活、方便，并能按设计比例输出。
本发明的目的是按下述方案实现。所设计的多端口耦合输出的飞秒光纤激光器的结构为，以半导体激光器为泵浦源，泵浦光经光纤耦合器进入激光传输光纤，传输光纤进入波分复用器将泵浦光耦合进入环形腔光纤激光器内，在传输光纤上设置有光纤功率分束器，其能定比例分出一束激光，用于泵浦光的监测；在光纤环形腔的另一侧设置有光纤输出耦合器，能定比例输出激光；在光纤环形腔有一段掺铒光纤与激光光纤对接，在环形腔上掺铒光纤的另一侧上设置有偏振光纤隔离器，在隔离器的两侧分别设有光纤偏振控制器；在激光输出端设置有多端口输出光纤功率分束器，其能定比例多端口分束出若干根光纤用于各种需要的目的。其中光纤功率分束器的结构为，将二根输出光纤端头分别侧切磨平，并将二切面靠拼在一起，端面对齐，以靠拼后的端面与进入光纤的端面对接，形成一进二出的分束器，若需要多端口的耦合输出，只需在输出光纤上再对接若干这种结构的分束器，而输出激光的定比例分束是依据各输出光纤对接面积占进入光纤对接面积的比例换算得出。本发明的特征还在于，在所设计光纤激光器上的波分复用器和光纤输出耦合器内都采用有分束器的这种分束结构。
由于本发明解决了光纤的分束耦合问题，不仅提高了激光的传输质量和耦合效率，从而使多端口耦合输出的飞秒光纤激光器的制作成为现实，使一个光纤激光器可获得多端口激光输出，各路激光的分束耦合比可按实际应用的需要来设计决定，以满足各种使用需要，而且使输出激光在应用中变得更灵活、方便、功能更多；所设计的飞秒光纤激光器能实现多路激光输出，用于激光放大器的输入光源、激光器的锁模脉宽和光谱监测、同步电平信号的产生等等。
附图说明
附图1为本发明所设计多端口耦合输出飞秒激光器的结构示意图，图中1为半导体激光器，2为光纤激光耦合器，3为光纤功率分束器，4为分束的输出光纤，用于泵浦光的监测，5为激光传输光纤，6为环形光纤激光腔，7为掺铒光纤，8为光纤偏振控制器，9为偏振光纤隔离器，10为光纤输出耦合器，11为激光输出光纤，12为波分复用器。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的具体实施方案。
参见附图，本发明所设计的多端口耦合输出飞秒光纤激光器的结构为，以半导体激光器为泵浦源，976nm泵浦光经精密光纤耦合器进入激光传输光纤，传输光纤进入1.55μm/980nm波分复用器将泵浦光耦合进入环形腔光纤激光器内，在传输光纤上设置有二端口光纤功率分束器，分出一路光纤用于泵浦光的监测，其光功率为1.8％；在光纤激光器环形腔的另一侧设置光纤输出耦合器，其输出光功率为3％；光纤激光器环形腔的一段为掺铒光纤与普通激光光纤对接构成环形腔，在环形腔上掺铒光纤的另一侧上设有偏振光纤隔离器，在隔离器的两侧分别设置光纤偏振控制器；在光纤输出耦合器的输出端口设置多端口光纤功率分束器，分出三根激光输出光纤，每根光纤根据应用需要可设计制成不同的分束比例，如果需要也可制成更多的输出端口。其光纤功率分束器的基本结构是一进二出，若反向使用则成为二进一出，所以这种分束结构也可以用于波分复用器和光纤输出耦合器内的光纤分束。而光纤与光纤的对接在已有技术已普遍使用。
Claims (2)
1、一种多端口耦合输出飞秒光纤激光器，采用有半导体激光器、光纤耦合器、波分复用器、掺铒光纤和激光光纤、光纤输出耦合器、偏振光纤隔离器和光纤偏振控制器，其特征在于，所述激光器的结构为，以半导体激光器为泵浦源，泵浦光经光纤耦合器进入激光传输光纤，传输光纤进入波分复用器将泵浦光耦合进入环形腔光纤激光器内，在传输光纤上设置有光纤功率分束器，其定比例分出一束激光用于监测泵浦光；在光纤环形腔的另一侧设置光纤输出耦合器，其定比例分束出输出激光；光纤激光器环形腔内有一段掺铒光纤与激光光纤对接，在环形腔上掺铒光纤的另一侧设置偏振光纤隔离器，在隔离器的两侧分别设置光纤偏振控制器；在激光输出端设置有多端口输出光纤功率分束器，各输出端口能定比例分束输出激光；所述光纤功率分束器的结构为，将二根输出光纤端头分别侧切磨平，把二切面靠拼在一起，端面对齐，以靠拼后的端面与进入光纤的端面对接；多端口的耦合输出，只需在输出光纤上再对接该结构的分束器；输出激光的定比例分束是据各输出光纤对接面积占进入光纤对接面积的比例换算得出。
2、根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述的波分复用器和光纤输出耦合器内的光纤分束也都采用分束器的分束结构。
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