使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的高重頻鎖模光纖雷射器的製造方法
2024-01-28 15:21:15 2
使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的高重頻鎖模光纖雷射器的製造方法
【專利摘要】一種使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的高重頻鎖模光纖雷射器。其包括976nm半導體雷射器、光纖波分復用器、啁啾光纖布拉格光柵、磷酸鹽摻鉺光纖、半導體可飽和吸收鏡和輸出光纖，其中976nm半導體雷射器通過光纖波分復用器與磷酸鹽摻鉺光纖相連接，由此將泵浦光耦合進磷酸鹽摻鉺光纖；光纖波分復用器的輸出端和啁啾光纖布拉格光柵相連接，啁啾光纖布拉格光柵和高摻雜的磷酸鹽摻鉺光纖焊接在一起，磷酸鹽摻鉺光纖的另一端面直接垂直接在低飽和通量的半導體可飽和吸收鏡上，光纖波分復用器的信號端連接輸出光纖。本發明的高重頻鎖模光纖雷射器的優點是能夠獲得高重頻脈衝輸出，並且結構簡單，尺寸緊湊，性能穩定。
【專利說明】使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的高重頻鎖模光纖雷射器
【技術領域】
[0001] 本發明屬於光纖及雷射【技術領域】，特別是涉及一種使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介 質的高重頻鎖模光纖雷射器。
【背景技術】
[0002] 近年來，高重複頻率的脈衝雷射器被廣泛應用在光頻率測量、高速電光採樣、時間 分辨光譜學以及雷射測距等領域，此外高重複頻率的超短脈衝雷射在天文光學中有著重要 的應用價值。在光纖雷射器中，由於增益光纖的增益係數不高，使得雷射器的短腔結構難以 實現，因此無法達到高重頻效果，所以鎖模固體雷射器一直是高重頻脈衝雷射器的主宰。由 於固體雷射器採用空間結構，不利於雷射器的緊湊封裝和長期穩定性，而光纖雷射器在光 光轉換效率、穩定性、散熱性、緊湊性等方面都優於固體雷射器，所以高重頻的脈衝光纖激 光器有重要的研究價值。
[0003] 由於傳統稀土摻雜石英光纖的增益係數低，難以滿足高重複率飛秒光纖雷射器的 要求，而磷酸鹽玻璃能容納比石英玻璃高兩個數量級的摻雜濃度，因此磷酸鹽玻璃光纖具 有更高的增益係數，數釐米長的高摻雜磷酸鹽玻璃光纖便可以代替數米長的石英玻璃增益 光纖，從而使這種光纖成為了高重頻脈衝光纖雷射器的理想增益光纖。
【發明內容】
[0004] 為了解決上述問題，本發明的目的在於提供一種使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質 的高重頻鎖模光纖雷射器。
[0005] 為了達到上述目的，本發明提供的使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的高重頻鎖模 光纖雷射器包括：976nm半導體雷射器、光纖波分復用器、_啾光纖布拉格光柵、磷酸鹽摻 鉺光纖、半導體可飽和吸收鏡和輸出光纖，其中976nm半導體雷射器通過光纖波分復用器 與磷酸鹽摻鉺光纖相連接，由此將泵浦光f禹合進磷酸鹽摻鉺光纖；光纖波分復用器的輸出 端和啁啾光纖布拉格光柵相連接，啁啾光纖布拉格光柵和高摻雜的磷酸鹽摻鉺光纖焊接在 一起，磷酸鹽摻鉺光纖的另一端面直接垂直接在低飽和通量的半導體可飽和吸收鏡上，光 纖波分復用器的信號端連接輸出光纖。
[0006] 所述的_啾光纖布拉格光柵的中心波長為1550nm，作為雷射器的輸出端鏡，其反 射率為 90% -98%，色散量為-0· 015ps2 - -0· 05ps2。
[0007] 所述的半導體可飽和吸收鏡使用一個低飽和通量的半導體可飽和吸收鏡作為鎖 模器件；其飽和通量為30-60 μ J/cm2,調製深度為8 % -3 %。
[0008] 所述的磷酸鹽摻鉺光纖的長度為2-3cm，啁啾光纖布拉格光柵的尾纖和磷酸鹽摻 鉺光纖焊接在一起，總的長度控制在5cm左右，啁啾光纖布拉格光柵和半導體可飽和吸收 鏡組成的線性諧振腔總的長度為5cm左右。
[0009] 本發明提供的使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的高重頻鎖模光纖雷射器的優點 是能夠獲得高重頻脈衝輸出，並且結構簡單，尺寸緊湊，性能穩定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發明提供的使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的高重頻鎖模光纖雷射器 的結構示意圖；圖中：
[0011] 1.976nm半導體雷射器 2.光纖波分復用器
[0012] 3. _啾光纖布拉格光柵 4.磷酸鹽摻鉺光纖
[0013] 5.半導體可飽和吸收鏡（LS-SESAM) 6.雷射器輸出光纖
【具體實施方式】
[0014] 下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的 高重頻鎖模光纖雷射器進行詳細說明。
[0015] 如圖1所示，本發明提供的使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的高重頻鎖模光纖激 光器包括：976nm半導體雷射器1、光纖波分復用器2、_啾光纖布拉格光柵3、磷酸鹽摻鉺光 纖4、半導體可飽和吸收鏡5和輸出光纖6,其中976nm半導體雷射器1通過光纖波分復用 器2與磷酸鹽摻鉺光纖4相連接，由此將泵浦光耦合進磷酸鹽摻鉺光纖4 ;光纖波分復用器 2的輸出端和_啾光纖布拉格光柵3相連接，_啾光纖布拉格光柵3和高摻雜的磷酸鹽摻鉺 光纖4焊接在一起，磷酸鹽摻鉺光纖4的另一端面直接垂直接在低飽和通量的半導體可飽 和吸收鏡5上，光纖波分復用器2的信號端連接輸出光纖6。
[0016] 所述的磷酸鹽摻鉺光纖4採用了特種磷酸鹽摻鉺光纖作為增益介質，其具有很高 的增益係數（約5dB/cm)，2-3cm即可滿足雷射器增益需要。
[0017] 所述的_啾光纖布拉格光柵3的中心波長為1550nm，作為雷射器的輸出端鏡，其 反射率為 90% -98%，色散量為-0· 015ps2 - -0· 05ps2。
[0018] 所述的半導體可飽和吸收鏡5使用一個低飽和通量的半導體可飽和吸收鏡 (LS-SESAM)作為鎖模器件；其飽和通量為30-60μ J/cm2,調製深度為8% -3%。
[0019] 本雷射器具有高重複頻率的脈衝輸出。磷酸鹽摻鉺光纖4的長度為2-3cm，啁啾 光纖布拉格光柵3的尾纖和磷酸鹽摻鉺光纖4焊接在一起，總的長度控制在5cm左右，啁啾 光纖布拉格光柵3和半導體可飽和吸收鏡5組成的線性諧振腔總的長度為5cm左右，重複 頻率.
【權利要求】
1. 一種使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的高重頻鎖模光纖雷射器，其特徵在於：其包 括：976nm半導體雷射器（1)、光纖波分復用器（2)、_啾光纖布拉格光柵（3)、磷酸鹽摻鉺光 纖（4)、半導體可飽和吸收鏡（5)和輸出光纖（6)，其中976nm半導體雷射器（1)通過光纖 波分復用器（2)與磷酸鹽摻鉺光纖（4)相連接，由此將泵浦光耦合進磷酸鹽摻鉺光纖（4); 光纖波分復用器（2)的輸出端和啁啾光纖布拉格光柵（3)相連接，啁啾光纖布拉格光柵（3) 和高摻雜的磷酸鹽摻鉺光纖（4)焊接在一起，磷酸鹽摻鉺光纖（4)的另一端面直接垂直接 在低飽和通量的半導體可飽和吸收鏡（5)上，光纖波分復用器（2)的信號端連接輸出光纖 (6)。
2. 根據權利要求1所述的使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的高重頻鎖模光纖雷射器， 其特徵在於：所述的_啾光纖布拉格光柵（3)的中心波長為1550nm，作為雷射器的輸出端 鏡，其反射率為90% -98%，色散量為-0· 015ps2 - -0· 05ps2。
3. 根據權利要求1所述的使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的高重頻鎖模光纖雷射器， 其特徵在於：所述的半導體可飽和吸收鏡（5)使用一個低飽和通量的半導體可飽和吸收鏡 作為鎖模器件；其飽和通量為30-60 μ J/cm2,調製深度為8 % -3 %。
4. 根據權利要求1所述的使用磷酸鹽摻鉺光纖為增益介質的高重頻鎖模光纖雷射器， 其特徵在於：所述的磷酸鹽摻鉺光纖（4)的長度為2-3cm，啁啾光纖布拉格光柵（3)的尾纖 和磷酸鹽摻鉺光纖（4)焊接在一起，總的長度控制在5cm左右，啁啾光纖布拉格光柵（3)和 半導體可飽和吸收鏡（5)組成的線性諧振腔總的長度為5cm左右。
【文檔編號】H01S3/0941GK104283095SQ201410531626
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】史偉, 于振華, 董信徵 申請人:天津歐泰雷射科技有限公司