全光纤结构的蓝光和紫外光增强超连续谱激光器

摘要

本发明提供了一种全光纤结构的蓝光和紫外光增强超连续谱激光器，属于激光技术与非线性光学领域。具体包括依次连接的泵浦源，光纤放大器和拉锥石英光子晶体光纤，其中，所述泵浦源为全光纤结构的非线性偏振旋转锁模激光器，光纤放大器为单模光纤放大器和双包层光纤放大器，同时利用光纤拉丝塔或光纤拉锥机对石英光子晶体光纤作拉锥处理，增强超连续谱中蓝光和紫外光成分。本发明产生的超连续具有光谱成分中蓝光和紫外光成分高、光谱平坦度好、光谱带宽广，耦合效率高和转换效率高的特点。

主权项

一种全光纤结构的蓝光和紫外光增强超连续谱激光器，其特征在于：该激光器包括由光纤连接的泵浦源(1)、光纤放大器(2)、拉锥石英光子晶体光纤(3)；所述泵浦源(1)为全光纤环形腔结构的非线性偏振旋转锁模光纤激光器，泵浦源(1)包括单模半导体激光器a(4)、光纤波分复用器a(5)、单包层掺稀土光纤a(6)、延迟纤(7)、光纤滤波器(8)、偏振控制器a(9)、偏振相关隔离器(10)、偏振控制器b(11)、光纤耦合器(12)、光纤隔离器a(13)；所述单模半导体激光器a(4)的尾纤与光纤波分复用器a(5)的第一输入端连接；光纤波分复用器a(5)的输出端与单包层掺稀土光纤a(6)连接，单包层掺稀土光纤a(6)的另一端与延迟纤(7)连接；延迟纤(7)的另一端与光纤滤波器(8)的输入端连接，光纤滤波器(8)的输出端与偏振控制器a(9)连接；偏振控制器a(9)的另一端与偏振相关隔离器(10)的输入端连接，偏振相关隔离器(10)的输出端与偏振控制器b(11)连接，偏振控制器b(11)的另一端与光纤耦合器(12)的输入端连接，光纤耦合器(12)的第一输出端与光纤波分复用器a(5)的第二输入端连接，构成环形激光腔结构；所述光纤耦合器(12)的第二输出端与光纤隔离器a(13)的输入端相连，光纤隔离器a(13)的输出端为信号激光输出口；单模半导体激光器a(4)输出的泵浦光通过光纤波分复用器a(5)耦合进激光腔，泵浦单包层掺稀土光纤a(6)得到信号光，两个偏振控制器a(9)偏振控制器b(11)和偏振相关隔离器(10)组成了非线性偏振旋转的锁模元件可以实现被动锁模，延迟纤(7)起到增加腔长降低重频的作用，这样，泵浦源(1)得到的信号光具有低重频、窄脉宽、啁啾含量大的特性，经光纤放大器放大后可以得到高峰值功率的激光输出；所述光纤放大器(2)包括依次设置的第一级单模光纤放大器、第二级双包层光纤放大器和第三级双包层光纤放大器；所述第一级单模光纤放大器包括单模半导体激光器b(14)、光纤波分复用器b(15)、单包层掺稀土光纤(16)、光纤隔离器b(17)；其中，单模半导体激光器b(14)的输出端与光纤波分复用器b(15)的第一输入端连接，光纤隔离器a(13)输出的信号激光与光纤波分复用器b(15)的第二输入端相连，光纤波分复用器b(15)的输出端与单包层掺稀土光纤b(16)连接，单包层掺稀土光纤b(16)的另一端与光纤隔离器b(17)的输入端连接；所述第二级双包层光纤放大器包括多模半导体激光器a(18)、光纤合束器a(19)、双包层掺稀土光纤b(20)、光纤隔离器c(21)；其中，多模半导体激光器a(18)的输出端与光纤合束器a(19)的泵浦输入端连接，第一级单模光纤放大器的光纤隔离器b(17)的激光输出端与光纤合束器a(19)的信号输入端连接，光纤合束器a(19)的输出端与双包层掺稀土光纤a(20)连接，双包层掺稀土光纤a(20)的另一端与光纤隔离器c(21)的输入端连接；所述第三级双包层光纤放大器包括多模半导体激光器b(22)、光纤合束器b(23)、双包层掺稀土光纤b(24)、光纤隔离器d(25)；其特征在于多模半导体激光器b(22)的输出端与光纤合束器b(23)的泵浦输入端连接，第二级双包层光纤放大器的光纤隔离器c(21)的激光输出端与光纤合束器b(23)的信号输入端连接，光纤合束器b(23)的输出端与双包层掺稀土光纤b(24)连接，双包层掺稀土光纤b(24)的另一端与光纤隔离器d(25)的输入端连接；所述拉锥石英光子晶体光纤(3)使用光纤拉丝塔对石英光子晶体光纤直接拉锥或使用光纤拉锥机采用空气孔膨胀后拉锥技术对石英光子晶体光纤拉锥。