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专利号: 2018115338659
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器,其特征在于:包括:泵浦源(1)和光纤环形腔;

泵浦源(1),通过光学激励,产生793nm波长的泵浦光脉冲;

光纤环形腔,包括:第一波分复用器(2)、掺铥光纤(3)、第二波分复用器(4)、光隔离器(5)、第一光纤耦合器(6)、光纤非线性环形反射镜和滤波器(9);其中,光纤非线性环形反射镜包括:第二光纤耦合器(7)和氟化物超平坦色散补偿光子晶体光纤(8),第二光纤耦合器(7)的第一输出端口(7c)与第二输出端口(7d)通过氟化物超平坦色散补偿光子晶体光纤(8)连接;

所述的泵浦源(1)与第一波分复用器(2)的泵浦端口(2a)连接,第一波分复用器(2)的公共端口(2c)依次经掺铥光纤(3)、第二波分复用器(4)、光隔离器(5)、连接至第一光纤耦合器(6)的能量输入端口(6a),第一光纤耦合器的能量输出端口(6b)连接至光纤非线性环形反射镜的输入端口(7a),反射镜的反射端口(7b)经滤波器(9)连接至第一波分复用器的信号端口(2b);各部件之间通过单模正色散光纤(10)连接,稳定的2μm耗散孤子共振脉冲从第一光纤耦合器(6)的50%能量输出端口(6c)输出;

793nm波长的泵浦光脉冲的信号流向顺次为:第一波分复用器(2)、掺铥光纤(3)、第二波分复用器(4),然后从第二波分复用器(4)的输出端口(4d)流出;

793nm波长的泵浦光脉冲在经过掺铥光纤(3)时产生2μm波长的光;

2μm波长的光脉冲的流向顺次为:掺铥光纤(3)、第二波分复用器(4)、光隔离器(5)、第一光纤耦合器(6)、非线性光纤环形镜、滤波器(9)、第一波分复用器(2),然后流回掺铥光纤(3)。

2.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器,其特征在于:所述泵浦源(1)为单模光纤耦合的半导体激光器,其中心波长为793nm,对应于掺铥光纤(3)的泵浦吸收峰。

3.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器,其特征在于:所述第一波分复用器(2)和第二波分复用器(4)的工作波长分别是793nm和2000nm,所述第一波分复用器(2)和第二波分复用器(4)的尾纤类型均为单模正色散光纤。

4.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器,其特征在于:所述掺铥光纤(3)长度为60cm。

5.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器,其特征在于:所述光隔离器(5)采用中心波长为2000nm的与偏振无关的隔离器,所述光隔离器的尾纤类型为单模正色散光纤。

6.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器,其特征在于:所述第一光纤耦合器(6)采用50:50光纤耦合器,所述光纤耦合器的尾纤类型为单模正色散光纤。

7.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器,其特征在于:所述第二光纤耦合器(7)采用20:80光纤耦合器,所述光纤耦合器的尾纤类型为单模正色散光纤。

8.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器,其特征在于:所述氟化物超平坦色散补偿光子晶体光纤(8)长度为3m,纤芯和包层均由基底材料ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF制成,基底材料内具有沿着光纤轴线平行设置的多个空气孔;最内层空气孔的孔心之间形成的圆所包围的区域为纤芯,其余基底材料和所有空气孔构成包层。

9.如权利要求8所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器,其特征在于:所述氟化物超平坦色散补偿光子晶体光纤(8)的任意横截面上,多个空气孔沿着光纤的轴心呈多层分布,轴心有一个圆形空气孔,其余每层的空气孔均形成正六边形;任意两个相邻空气孔的孔心之间的距离均为P=1.5μm,轴心空气孔的直径a为0.42μm,最内层空气孔的直径d1均为

0.7μm,其余空气孔的直径d为1μm;在中心亚波长尺度的空气孔和包层空气孔的作用下,可以极大的改变光纤的色散特性。

10.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器,其特征在于:所述滤波器(9)为带宽为9nm的带通滤波器。