【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于激光器，特別涉及一種9字型混合鎖模光纖激光器。
技術介紹
1、被動鎖模技術是生成光纖超短脈沖的重要手段，可飽和吸收體作為被動鎖模光纖激光器的核心組件，通常分為真實可飽和吸收體和虛擬可飽和吸收體。真實可飽和吸收體主要包括半導體可飽和吸收鏡、石墨烯、碳納米管等材料；虛擬可飽和吸收體則多采用非線性偏振旋轉和非線性放大環形鏡等技術。
2、近年來，隨著二維材料的快速發展和可飽和吸收體制備技術的持續進步，推動了由新型納米材料制作的真實可飽和吸收體在鎖模光纖激光器中廣泛的應用。真實可飽和吸收體具備良好的自啟動鎖模特性和較寬的波長覆蓋范圍，已成為較為成熟的可飽和吸收器件。然而，真實可飽和吸收體的損傷閾值通常較低，且長時間運行后性能易退化甚至出現失鎖等現象，需要定期更換以維持激光器的性能。因此，單純依賴真實可飽和吸收體構建鎖模光纖激光器會增加后期維護難度以及難以提升脈沖能量。
3、相比之下，虛擬可飽和吸收體具有較高的損傷閾值，且結構設計靈活，使其在實現高功率、高能量和超短脈沖輸出方面成為鎖模光纖激光器的優選方案。尤其是基于非線性放大環形鏡鎖模的9字型光纖激光器，因其結構緊湊、耐損傷閾值高、穩定性良好而備受關注，但9字型光纖激光器中的非互易相移器通常提供固定的相移差，導致激光器的自啟動問題仍難以解決，因此，進一步提升9字型光纖激光器的性能對超快光纖激光器的發展具有重要意義。
4、目前超快光纖激光器大都采用單獨的真實可飽和吸收體或者單獨的虛擬可飽和吸收體實現超快激光輸出。真實可飽和吸收體的鎖模狀態受環
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服單一鎖模技術的不足，提供一種9字型混合鎖模光纖激光器。
2、本專利技術提供的一種9字型混合鎖模光纖激光器，包括泵浦源和2×2保偏光纖耦合器，與所述2×2保偏光纖耦合器的第一側連接的非線性放大環形鏡環路，以及與所述2×2保偏光纖耦合器的第二側連接的啁啾光纖布拉格光柵；
3、所述2×2保偏光纖耦合器處于所述非線性放大環形鏡環路和激光諧振腔的線性臂的連接位置，用于將所述非線性放大環形鏡環路的激光耦合到所述線性臂上，通過所述啁啾光纖布拉格光柵反射后，再將所述線性臂上的激光分束成在所述非線性放大環形鏡環路內順時針和逆時針傳輸的兩束光。
4、進一步的，所述非線性放大環形鏡環路是由所述2×2保偏光纖耦合器、摻雜光纖、波分復用器、真實可飽和吸收體鎖模器件與非互易相移器依次連接形成的環路；其中，
5、所述波分復用器的第一端與所述泵浦源相連，將所述泵浦源產生的泵浦光耦合進所述激光諧振腔內，所述波分復用器的第二端與所述摻雜光纖相連，所述波分復用器的第三端與所述真實可飽和吸收體鎖模器件相連；
6、所述摻雜光纖與所述2×2保偏光纖耦合器的第一端相連，所述摻雜光纖由所述泵浦光激勵產生激光信號光；
7、所述2×2保偏光纖耦合器用于對非線性放大環形鏡環路中順時針傳播的光和逆時針傳播的光進行耦合；
8、所述非互易相移器用于對非線性放大環形鏡環路中順時針傳播的光和逆時針傳播的光提供固定的線性相位差；
9、所述真實可飽和吸收體鎖模器件用于維持光纖激光器的自啟動和穩定鎖模。
10、進一步的，所述摻雜光纖為保偏摻雜光纖，所述波分復用器為保偏波分復用器，所述非互易相移器為保偏非互易相移器。
11、進一步的，所述摻雜光纖為增益光纖，所述增益光纖靠近所述2×2保偏光纖耦合器設置。
12、進一步的，所述真實可飽和吸收體器件包括兩個跳線頭以及位于兩個跳線頭之間的薄膜。
13、進一步的，所述薄膜為半導體可飽和吸收鏡、石墨烯、或者碳納米管。
14、進一步的，所述2×2保偏光纖耦合器為可調諧2×2保偏光纖耦合器。
15、進一步的，所述2×2保偏光纖耦合器將光分為兩路在非線性放大環形鏡環路中傳播，兩路光分別是順時針傳播的光和逆時針傳播的光，兩路光回到所述2×2保偏光纖耦合器處發生干涉，其中一部分光沿著線性臂繼續傳輸，經所述啁啾光纖布拉格光柵被反射回所述2×2保偏光纖耦合器處重新被分為兩束傳播方向相反的光進入非線性放大環形鏡環路中；另一部分光被所述2×2保偏光纖耦合器透射出來作為激光的輸出。
16、進一步的，所述激光諧振腔的線性臂由所述2×2保偏光纖耦合器的第三端與所述啁啾光纖布拉格光柵連接形成；所述啁啾光纖布拉格光柵用于反射激光光束，并進行色散補償以平衡所述激光諧振腔內的色散。
17、進一步的，所述啁啾光纖布拉格光柵的色散參數可選擇，以補償所述激光諧振腔內整體色散。
18、與現有技術相比，本專利技術的有益效果：
19、(1)本專利技術提供的光纖激光器結合了兩種被動鎖模技術，既能夠實現快速穩定鎖模，運行狀態受環境影響小，還能提高輸出激光脈沖的信噪比、實現更窄脈寬的超短脈沖，具有光路結構緊湊、集成化程度高的特點。
20、(2)本專利技術利用可調諧2×2保偏光纖耦合器，可實現實時調整光纖激光器的透過率及虛擬可飽和吸收體的調制深度，使其能夠更好地勝任在不同參數配置下的非線性放大環形鏡環路，豐富光纖激光器調節自由度，可極大地提高光纖激光器的應用兼容性。
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1.一種9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，包括泵浦源和2×2保偏光纖耦合器，與所述2×2保偏光纖耦合器的第一側連接的非線性放大環形鏡環路，以及與所述2×2保偏光纖耦合器的第二側連接的啁啾光纖布拉格光柵；
2.根據權利要求1所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述非線性放大環形鏡環路是由所述2×2保偏光纖耦合器、摻雜光纖、波分復用器、真實可飽和吸收體鎖模器件與非互易相移器依次連接形成的環路；其中，
3.根據權利要求2所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述摻雜光纖為保偏摻雜光纖，所述波分復用器為保偏波分復用器，所述非互易相移器為保偏非互易相移器。
4.根據權利要求3所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述摻雜光纖為增益光纖，所述增益光纖靠近所述2×2保偏光纖耦合器設置。
5.根據權利要求2所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述真實可飽和吸收體器件包括兩個跳線頭以及位于兩個跳線頭之間的薄膜。
6.根據權利要求5所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述薄膜為半導體可飽和吸收鏡、石墨
7.根據權利要求1所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述2×2保偏光纖耦合器為可調諧2×2保偏光纖耦合器。
8.根據權利要求1所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述2×2保偏光纖耦合器將光分為兩路在非線性放大環形鏡環路中傳播，兩路光分別是順時針傳播的光和逆時針傳播的光，兩路光回到所述2×2保偏光纖耦合器處發生干涉，其中一部分光沿著所述線性臂繼續傳輸，經所述啁啾光纖布拉格光柵被反射回所述2×2保偏光纖耦合器處重新被分為兩束傳播方向相反的光進入非線性放大環形鏡環路中；另一部分光被所述2×2保偏光纖耦合器透射出來作為激光的輸出。
9.根據權利要求1所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述激光諧振腔的線性臂由所述2×2保偏光纖耦合器的第三端與所述啁啾光纖布拉格光柵連接形成；所述啁啾光纖布拉格光柵用于反射激光光束，并進行色散補償以平衡所述激光諧振腔內的色散。
10.根據權利要求1所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述啁啾光纖布拉格光柵的色散參數可選擇，以補償所述激光諧振腔內整體色散。
...【技術特征摘要】
1.一種9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，包括泵浦源和2×2保偏光纖耦合器，與所述2×2保偏光纖耦合器的第一側連接的非線性放大環形鏡環路，以及與所述2×2保偏光纖耦合器的第二側連接的啁啾光纖布拉格光柵；
2.根據權利要求1所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述非線性放大環形鏡環路是由所述2×2保偏光纖耦合器、摻雜光纖、波分復用器、真實可飽和吸收體鎖模器件與非互易相移器依次連接形成的環路；其中，
3.根據權利要求2所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述摻雜光纖為保偏摻雜光纖，所述波分復用器為保偏波分復用器，所述非互易相移器為保偏非互易相移器。
4.根據權利要求3所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述摻雜光纖為增益光纖，所述增益光纖靠近所述2×2保偏光纖耦合器設置。
5.根據權利要求2所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述真實可飽和吸收體器件包括兩個跳線頭以及位于兩個跳線頭之間的薄膜。
6.根據權利要求5所述的9字型混合鎖模光纖激光器，其特征在于，所述薄膜為半導體可飽和吸收鏡、石墨...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周濤，李劍偉，胡夢珠，吳讓大，
申請(專利權)人：浙江摩克激光智能裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：
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