多埠耦合輸出的飛秒光纖雷射器的製作方法
2023-05-17 19:16:41
專利名稱：多埠耦合輸出的飛秒光纖雷射器的製作方法
技術領域：
本發明為光纖雷射器結構的改進，屬於雷射技術領域。
由於光纖的分束耦合在現有技術中多採用熔融的方法，從而破壞了光纖內部的結構，也影響了雷射在光纖內傳輸，更無法確定雷射束的分束比。而且在現有的光纖雷射器只有一個輸出埠，使用一路分束器從雷射器中耦合出一部分雷射；這給使用帶來不便，在某些應用中除應用光束外，還要與其他儀器進行精密時域同步或監測雷射器的工作狀態，所以常需要多埠輸出。而由於現有的分束耦合方法的問題，使其長期未能得到解決。
本發明的目的在於克服光纖的分束耦合問題，設計出多埠耦合輸出的飛秒光纖雷射器，不僅能提高雷射器的傳輸質量和耦合效率，而且使輸出雷射在應用中變得更靈活、方便，並能按設計比例輸出。
本發明的目的是按下述方案實現。所設計的多埠耦合輸出的飛秒光纖雷射器的結構為，以半導體雷射器為泵浦源，泵浦光經光纖耦合器進入雷射傳輸光纖，傳輸光纖進入波分復用器將泵浦光耦合進入環形腔光纖雷射器內，在傳輸光纖上設置有光纖功率分束器，其能定比例分出一束雷射，用於泵浦光的監測；在光纖環形腔的另一側設置有光纖輸出耦合器，能定比例輸出雷射；在光纖環形腔有一段摻鉺光纖與雷射光纖對接，在環形腔另一側上設置有偏振光纖隔離器，在隔離器的兩側分別設有光纖偏振控制器；在雷射輸出端設置有多埠輸出光纖功率分束器，其能定比例多埠分束出若干根光纖用於各種需要的目的。其中光纖功率分束器的結構為，將二根輸出光纖端頭分別側切磨平，並將二切面靠拼在一起，端面對齊，以靠拼後的端面與進入光纖的端面對接，形成一進二出的分束器，若需要多埠的耦合輸出，只需在輸出光纖上再對接若干這種結構的分束器，而輸出雷射的定比例分束是依據各輸出光纖對接面積佔進入光纖對接面積的比例換算得出。本發明的特徵還在於，在所設計光纖雷射器上的波分復用器和光纖輸出耦合器內都採用有分束器的這種分束結構。
由於本發明解決了光纖的分束耦合問題，不僅提高了雷射的傳輸質量和耦合效率，從而使多埠耦合輸出的飛秒光纖雷射器的製作成為現實，使一個光纖雷射器可獲得多埠雷射輸出，各路雷射的分束耦合比可按實際應用的需要來設計決定，以滿足各種使用需要，而且使輸出雷射在應用中變得更靈活、方便、功能更多；所設計的飛秒光纖雷射器能實現多路雷射輸出，用於雷射放大器的輸入光源、雷射器的鎖模脈寬和光譜監測、同步電平信號的產生等等。
附
圖1為本發明所設計多埠耦合輸出飛秒雷射器的結構示意圖，圖中1為半導體雷射器，2為光纖雷射耦合器，3為光纖功率分束器，4為分束的輸出光纖，用於泵浦光的監測，5為雷射傳輸光纖，6為環形光纖雷射腔，7為摻鉺光纖，8為光纖偏振控制器，9為偏振光纖隔離器，10為光纖輸出耦合器，11為雷射輸出光纖，12為波分復用器。
以下結合附圖詳細說明本發明的具體實施方案。
參見附圖，本發明所設計的多埠耦合輸出飛秒光纖雷射器的結構為，以半導體雷射器為泵浦源，976nm泵浦光經精密光纖耦合器進入雷射傳輸光纖，傳輸光纖進入1.55μm/980nm波分復用器將泵浦光耦合進入環形腔光纖雷射器內，在傳輸光纖上設置有二埠光纖功率分束器，分出一路光纖用於泵浦光的監測，其光功率為1.8％；在光纖雷射器環形腔的另一側設置光纖輸出耦合器，其輸出光功率為3％；光纖雷射器環形腔的一段為摻鉺光纖與普通雷射光纖對接構成環形腔，在環形腔另一側上設有偏振光纖隔離器，在隔離器的兩側分別設置光纖偏振控制器；在光纖輸出耦合器的輸出埠設置多埠光纖功率分束器，分出三根雷射輸出光纖，每根光纖根據應用需要可設計製成不同的分束比例，如果需要也可製成更多的輸出埠。其光纖功率分束器的基本結構是一進二出，若反向使用則成為二進一出，所以這種分束結構也可以用于波分復用器和光纖輸出耦合器內的光纖分束。而光纖與光纖的對接在已有技術已普遍使用。
權利要求
1.一種多埠耦合輸出飛秒光纖雷射器，採用有半導體雷射器、光纖耦合器、波分復用器、摻鉺光纖和雷射光纖、光纖輸出耦合器、偏振光纖隔離器和光纖偏振控制器，其特徵在於，所述雷射器的結構為，以半導體雷射器為泵浦源，泵浦光經光纖耦合器進入雷射傳輸光纖，傳輸光纖進入波分復用器將泵浦光耦合進入環形腔光纖雷射器內，在傳輸光纖上設置有光纖功率分束器，其定比例分出一束雷射用於監測泵浦光；在光纖環形腔的另一側設置光纖輸出耦合器，其定比例分束出輸出雷射；光纖雷射器環形腔內有一段摻鉺光纖與雷射光纖對接，在環形腔另一側設置偏振光纖隔離器，在隔離器的兩側分別設置光纖偏振控制器；在雷射輸出端設置有多埠輸出光纖功率分束器，各輸出埠能定比例分束輸出雷射。
2.根據權利要求1所述的雷射器，其特徵在於，所述光纖功率分束器的結構為，將二根輸出光纖端頭分別側切磨平，把二切面靠拼在一起，端面對齊，以靠拼後的端面與進入光纖的端面對接；多埠的耦合輸出，只需在輸出光纖上再對接該結構的分束器；輸出雷射的定比例分束是據各輸出光纖對接面積佔進入光纖對接面積的比例換算得出。
3.根據權利要求2所述的雷射器，其特徵在於，所述的波分復用器和光纖輸出耦合器內的光纖分束也都採用分束器的分束結構。
全文摘要
多埠耦合輸出的飛秒雷射器,其特點是泵浦光經耦合進入傳輸光纖和光纖分束器,再經波分復用器進入摻鉺光纖與雷射光纖對接構成的環形腔光纖雷射器,環形腔設有偏振光纖隔離器、光纖偏振控制器和光纖輸出耦合器,雷射輸出端設有多埠輸出光纖功率分束器;其解決了光纖分束耦合問題,提高了雷射傳輸質量和耦合效率,使一個光纖雷射器獲得多埠輸出,各路雷射器的分束耦合比可按需要設計,使輸出雷射在應用中更方便靈活。
文檔編號H01S3/07GK1258945SQ9811306
公開日2000年7月5日 申請日期1998年12月30日 優先權日1998年12月30日
發明者陳國夫, 劉東峰 申請人:中國科學院西光學精密機械研究所