一種雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)一種波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器，本發(fā)明主要包括泵浦源(1)(10)、波分復(fù)用器(2)(4)(6)(11)、增益光纖(3)(12)、石墨烯可飽和吸收體(5)、光纖耦合器(7)(13)、環(huán)形器(16)(17)、反射式可調(diào)濾波器(8)(14)、50：50光纖耦合器組成的寬帶光纖環(huán)鏡(9)(15)。本發(fā)明采用雙環(huán)形腔或雙線性腔結(jié)構(gòu)，波分復(fù)用器(4)(6)和石墨烯可飽和吸收體(5)作為雙環(huán)形腔或雙線性腔結(jié)構(gòu)共同的分支，利用石墨烯可飽和吸收體的波長(zhǎng)吸收范圍廣、吸收平穩(wěn)、低飽和強(qiáng)度、超快恢復(fù)時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合反射式可調(diào)濾波器可實(shí)現(xiàn)光纖激光器穩(wěn)定輸出單波長(zhǎng)可調(diào)諧、雙波長(zhǎng)間隔大的同步短脈沖。
【專利說明】
一種雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于激光技術(shù)與非線性光學(xué)領(lǐng)域，具體為一種雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著已有的雙波長(zhǎng)短脈沖固體激光器存在著操作和技術(shù)復(fù)雜、體積龐大、效率低下、可靠性差等缺陷，極大地限制了雙波長(zhǎng)短脈沖激光器使用范圍，目前只限于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用。而雙波長(zhǎng)短脈沖光纖激光器由于具有損耗小、緊湊性高、光纖程度高、效率高、散熱性好、與通訊光纖兼容性好，因而受到人們的廣泛關(guān)注，在激光加工、通信傳感、探測(cè)診斷、生物醫(yī)學(xué)、光譜學(xué)、軍事等眾多領(lǐng)域有著廣闊的前景。
[0003]已有的雙波長(zhǎng)短脈沖光纖激光器的同步方式主要有主動(dòng)和被動(dòng)兩種方式。主動(dòng)方式有著重復(fù)頻率高、線寬窄等優(yōu)點(diǎn)，但引入的主動(dòng)調(diào)制器件破壞了全光纖結(jié)構(gòu)，且成本較高。被動(dòng)方式如采用非線性環(huán)形鏡(NOLM)、非線性偏振旋轉(zhuǎn)技術(shù)(NPR)、半導(dǎo)體可飽和吸收鏡(SESAM)、以及基于單壁碳納米管(SWCNT)和石墨烯(Graphene)等技術(shù)或器件，被廣泛用于短脈沖的產(chǎn)生。其中石墨烯由于零帶隙結(jié)構(gòu)使其吸收范圍從可見光到遠(yuǎn)紅外光，有與波長(zhǎng)無關(guān)并且比較平穩(wěn)的吸收特征，故石墨烯通常看作雙波長(zhǎng)短脈沖光纖激光器理想的可飽和吸收體。
[0004]已有的雙波長(zhǎng)短脈沖光纖激光器其單個(gè)波長(zhǎng)大多不可調(diào)諧，限制了其應(yīng)用范圍，而加入反射式可調(diào)諧濾波器使雙波長(zhǎng)皆可調(diào)諧的雙波長(zhǎng)短脈沖可調(diào)諧光纖激光器能夠擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，更具有實(shí)際使用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服目前雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖激光器制作復(fù)雜、不穩(wěn)定、成本高、調(diào)諧難度大、光纖化程度低、雙波長(zhǎng)間隔小等問題，提供一種光纖化程度高、制作簡(jiǎn)單、成本相對(duì)低廉、能穩(wěn)定輸出易調(diào)諧且雙波長(zhǎng)間隔大的同步短脈沖光纖激光器。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]—種雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器，其包括:用于產(chǎn)生第一波長(zhǎng)的可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第一支路、用于產(chǎn)生第二波長(zhǎng)的可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第二支路、用于分離和結(jié)合第一、第二波長(zhǎng)，并結(jié)合第一支路、第二支路組成的線性腔或環(huán)形腔進(jìn)行調(diào)制產(chǎn)生短脈沖的公共支路、用于選擇第一波長(zhǎng)的第一反射式可調(diào)濾波器及用于選擇第二波長(zhǎng)的第二反射式可調(diào)濾波器，所述公共調(diào)諧支路包括依次串聯(lián)連接的第二波分復(fù)用器、石墨烯可飽和吸收體及第三波分復(fù)用器，所述可調(diào)諧短脈沖第一支路通過公共支路與第一反射式可調(diào)濾波器相連接，產(chǎn)生可調(diào)諧短脈沖光纖激光;所述可調(diào)諧短脈沖第二支路通過公共支路與第二反射式可調(diào)濾波器相連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第一支路與可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第二支路之間的連接包括以下連接方式:即可調(diào)諧短脈沖第一支路與可調(diào)諧短脈沖第二支路之間先并聯(lián)后再與公共調(diào)諧支路進(jìn)行串聯(lián)連接;或可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第一支路通過第一環(huán)形器、可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第二支路通過第二環(huán)形器分別并聯(lián)在公共調(diào)諧支路的兩端;或可調(diào)諧短脈沖第一支路通過公共調(diào)諧支路與可調(diào)諧短脈沖第二支路進(jìn)行串聯(lián)連接。
[0008]進(jìn)一步的，當(dāng)可調(diào)諧短脈沖第一支路與可調(diào)諧短脈沖第二支路之間先并聯(lián)后再與公共調(diào)諧支路進(jìn)行串聯(lián)連接或可調(diào)諧短脈沖第一支路通過公共調(diào)諧支路與可調(diào)諧短脈沖第二支路進(jìn)行串聯(lián)連接時(shí)包括用于栗浦第一增益光纖的的第一栗浦源、用于將第一栗浦源激光耦合到線性腔或環(huán)形腔當(dāng)中的第一波分復(fù)用器、用于激發(fā)出第一波長(zhǎng)激光的第一增益光纖、用于輸出第一波長(zhǎng)激光的第一光纖耦合器、用于反射第一波長(zhǎng)激光的第一寬帶光纖環(huán)鏡，可調(diào)諧短脈沖第二支路包括用于栗浦第二增益光纖的第二栗浦源、用于將第二栗浦源激光耦合到線性腔或環(huán)形腔當(dāng)中的第四波分復(fù)用器、用于激發(fā)出的第二波長(zhǎng)激光的)第二增益光纖、用于輸出第二波長(zhǎng)激光的第二光纖耦合器、用于反射第二波長(zhǎng)激光的第二寬帶光纖環(huán)鏡，可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第一支路通過第一環(huán)形器、可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第二支路通過第二環(huán)形器分別并聯(lián)在公共調(diào)諧支路的兩端時(shí)包括除第一寬帶光纖環(huán)鏡、第二寬帶光纖環(huán)鏡之外的上述其他器件。
[0009]進(jìn)一步的，當(dāng)可調(diào)諧短脈沖第一支路與可調(diào)諧短脈沖第二支路之間先并聯(lián)后再與公共支路進(jìn)行串聯(lián)連接時(shí)，第一栗浦源連接第一波分復(fù)用器栗浦輸入端a，第一寬帶光纖環(huán)鏡第一光纖耦合器信號(hào)輸入端j，第一光纖耦合器信號(hào)輸出端k連接第一波分復(fù)用器信號(hào)輸入端b，第一波分復(fù)用器信號(hào)輸出端c連接第一增益光纖，第一增益光纖另一端連接第二波分復(fù)用器信號(hào)輸入端d，第二波分復(fù)用器信號(hào)輸出端f連接石墨烯可飽和吸收體，石墨烯可飽和吸收體另一端連接第三波分復(fù)用器信號(hào)輸入端g，第三波分復(fù)用器信號(hào)輸出端h連接第一反射式可調(diào)濾波器，形成第一路線性腔，第一路線性腔產(chǎn)生的激光由第一光纖耦合器耦合輸出端I輸出；第二栗浦源連接第四波分復(fù)用器栗浦輸入端m，第二寬帶光纖環(huán)鏡第二光纖耦合器信號(hào)輸入端P，第二光纖耦合器信號(hào)輸出端q連接第四波分復(fù)用器信號(hào)輸入端n，第四波分復(fù)用器信號(hào)輸出端ο連接第二增益光纖，第二增益光纖另一端連接第二波分復(fù)用器信號(hào)輸入端e，第二波分復(fù)用器信號(hào)輸出端f連接石墨烯可飽和吸收體，石墨烯可飽和吸收體另一端連接第三波分復(fù)用器信號(hào)輸入端g，第三波分復(fù)用器信號(hào)輸出端i連接第二反射式可調(diào)濾波器，形成第二路線性腔，第二路線性腔產(chǎn)生的激光由第二光纖耦合器耦合輸出端r輸出。
[0010]進(jìn)一步的，所述第一栗浦源和第二栗浦源是半導(dǎo)體激光器、固態(tài)激光器、氣體激光器、光纖激光器中的任意一種，其輸出中心波長(zhǎng)分別是793nm、980nm、1570nm中三種之中的任意一種，且二者輸出中心波長(zhǎng)不一致。
[0011]進(jìn)一步的，所述第一增益光纖和第二增益光纖是單包層或者雙包層稀土摻雜光纖，其中摻雜的稀土元素是鐿、餌、銩、鈥中的一種或幾種。
[0012]進(jìn)一步的，所述石墨烯可飽和吸收體還可以為氧化石墨烯可飽和吸收體，二者層數(shù)是單層、雙層、多層。
[0013]進(jìn)一步的，所述第一波分復(fù)用器、第二波分復(fù)用器、第三波分復(fù)用器、第一光纖耦合器、第四波分復(fù)用器、第二光纖耦合器中信號(hào)可逆向輸入，即信號(hào)輸入端也可以作信號(hào)輸出端，信號(hào)輸出端也可以作信號(hào)輸入端；第二波分復(fù)用器和第三波分復(fù)用器可以為:1550/2000nm、1550/1050nm、1050/2000nm三種工作波長(zhǎng)模式中的任意一種，二者工作波長(zhǎng)一致。
[0014]進(jìn)一步的，所述第二波分復(fù)用器和第三波分復(fù)用器可以換成成多路波分復(fù)用器，使雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器擴(kuò)展成多波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器。
[0015]進(jìn)一步的，所述第一反射式可調(diào)濾波器和第二反射式可調(diào)濾波器工作波長(zhǎng)分別為155011111、2000醒、1050醒三種之中的任意一種，二者工作波長(zhǎng)不一致，二者反射率都為1?，其中 0.9<R<lo
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果如下:
[0017]本發(fā)明雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1.該光纖激光器利用摻雜稀土元素的光纖作為增益介質(zhì)和石墨烯或者氧化石墨烯作為可飽和吸收體，結(jié)合雙腔設(shè)計(jì)，全光纖結(jié)構(gòu)，不用空間調(diào)制器件，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，易于調(diào)整，環(huán)境穩(wěn)定性好；
[0019]2.該光纖激光器采用石墨烯或者氧化石墨烯作為可飽和吸收體，二者具有波長(zhǎng)吸收范圍廣、低飽和強(qiáng)度、超快恢復(fù)時(shí)間、吸收平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)；
[0020]3.該光纖激光器短脈沖輸出雙波長(zhǎng)間隔大，雙波長(zhǎng)可以分別調(diào)節(jié)，易實(shí)現(xiàn)兩種不同波長(zhǎng)調(diào)諧和短脈沖同步。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本發(fā)明提供優(yōu)選實(shí)施例1雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器基本原理圖；
[0022]圖2為實(shí)施例2雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器基本原理圖；
[0023]圖3為實(shí)施例3雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器基本原理圖；
[0024]圖中:1、第一栗浦源;2、第一波分復(fù)用器;3、第一增益光纖;4、第二波分復(fù)用器;5、石墨烯可飽和吸收體;6、第三波分復(fù)用器;7、第一光纖耦合器;8、第一反射式可調(diào)濾波器；
9、第一 50:50光纖耦合器組成的寬帶光纖環(huán)鏡；10、第二栗浦源；11、第四波分復(fù)用器；12、第二增益光纖；13、第二光纖耦合器；14、第二透射式可調(diào)濾波器；15、第二50:50光纖耦合器組成的寬帶光纖環(huán)鏡；16、第一環(huán)形器;17、第二環(huán)形器。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0026]如圖1所示，實(shí)施例1
[0027]一種雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器基本原理圖如圖1所示。圖中1、10分別為第一、第二栗浦源，可以分別選用中心波長(zhǎng)為1570nm、980nm的半導(dǎo)體激光二極管;2、11分別為第一、第四波分復(fù)用器，可以分別選用1570/2000]1111、980/1550111]1波分復(fù)用器;3、12分別為第一、第二增益光纖，可以分別選用摻銩、摻餌單模光纖;4、6分別為第二、第三波分復(fù)用器，可選用1550/2000nm波分復(fù)用器;5為石墨烯可飽和吸收體，可利用旋轉(zhuǎn)涂膜法將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)涂在有銅襯底的石墨烯薄層上，隨后將之置于過硫酸銨水溶液中消除銅襯底形成聚甲基丙烯酸甲酯/石墨烯堆，用光纖插針將之捕獲，在烤箱中干燥后夾在兩個(gè)跳線頭之間，并將跳線頭用法蘭盤固定制成;7、13分別為第一、第二光纖耦合器，可以分別選用中心波長(zhǎng)為2000nm、1550nm的20:80輸出光纖耦合器，其中80%用于耦合輸出，20%用于循環(huán)；
8、14分別為第一、第二反射式可調(diào)濾波器，可以分別選用中心波長(zhǎng)為2000]11]1、1550111]1的可調(diào)諧光纖布喇格光柵，反射率為R，其中0.9<R<I ;9、15分別為第一、第二50:50光纖耦合器組成的寬帶光纖環(huán)鏡，可以分別選用中心波長(zhǎng)為2000nm、1550nm的光纖耦合器用來組成寬帶光纖環(huán)鏡。
[0028]第一栗浦源I連接第一波分復(fù)用器2栗浦輸入端a，第一50:50光纖親合器組成的寬帶光纖環(huán)鏡9第一光纖耦合器7信號(hào)輸入端j，第一光纖耦合器7信號(hào)輸出端k連接第一波分復(fù)用器2信號(hào)輸入端b，第一波分復(fù)用器2信號(hào)輸出端c連接第一增益光纖3，第一增益光纖3另一端連接第二波分復(fù)用器4信號(hào)輸入端d，第二波分復(fù)用器4信號(hào)輸出端f連接石墨烯可飽和吸收體5，石墨烯可飽和吸收體5另一端連接第三波分復(fù)用器6信號(hào)輸入端g，第三波分復(fù)用器6信號(hào)輸出端h連接第一反射式可調(diào)濾波器8，形成第一路線性腔，第一路線性腔產(chǎn)生的激光由第一光纖耦合器7耦合輸出端I輸出；第二栗浦源10連接第四波分復(fù)用器11栗浦輸入端m，第二 50:50光纖親合器組成的寬帶光纖環(huán)鏡15第二光纖親合器13信號(hào)輸入端p，第二光纖耦合器13信號(hào)輸出端q連接第四波分復(fù)用器11信號(hào)輸入端n，第四波分復(fù)用器11信號(hào)輸出端ο連接第二增益光纖12，第二增益光纖12另一端連接第二波分復(fù)用器4信號(hào)輸入端e，第二波分復(fù)用器4信號(hào)輸出端f連接石墨烯可飽和吸收體5，石墨烯可飽和吸收體5另一端連接第三波分復(fù)用器6信號(hào)輸入端g，第三波分復(fù)用器6信號(hào)輸出端i連接第二反射式可調(diào)濾波器14，形成第二路線性腔，第二路線性腔產(chǎn)生的激光由第二光纖耦合器13耦合輸出端r輸出；第二波分復(fù)用器4、石墨烯可飽和吸收體5和第三波分復(fù)用器6作為兩線性腔同一支路。
[0029]實(shí)施例2
[0030]一種雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器基本原理圖如圖2所示。圖中1、10分別為第一、第二栗浦源，可以分別選用中心波長(zhǎng)為1570nm、980nm的半導(dǎo)體激光二極管;2、11分別為第一、第四波分復(fù)用器，可以分別選用1570/2000]1111、980/1550111]1波分復(fù)用器;3、12分別為第一、第二增益光纖，可以分別選用摻銩、摻餌單模光纖;4、6分別為第二、第三波分復(fù)用器，可選用1550/2000nm波分復(fù)用器;5為石墨烯可飽和吸收體，可利用旋轉(zhuǎn)涂膜法將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)涂在有銅襯底的石墨烯薄層上，隨后將之置于過硫酸銨水溶液中消除銅襯底形成聚甲基丙烯酸甲酯/石墨烯堆，用光纖插針將之捕獲，在烤箱中干燥后夾在兩個(gè)跳線頭之間，并將跳線頭用法蘭盤固定制成;7、13分別為第一、第二光纖耦合器，可以分別選用中心波長(zhǎng)為2000nm、1550nm的20:80輸出光纖耦合器，其中80%用于耦合輸出，20%用于循環(huán)；
8、14分別為第一、第二反射式可調(diào)濾波器，可以分別選用中心波長(zhǎng)為2000]11]1、1550111]1的可調(diào)諧光纖布喇格光柵，反射率為R，其中0.9<R<I ； 16、17分別為第一、第二環(huán)形器，可以分別選用中心波長(zhǎng)為2000nm、1550nm的光纖環(huán)形器。
[0031]第一栗浦源I連接第一波分復(fù)用器2栗浦輸入端a，第一波分復(fù)用器2信號(hào)輸出端c連接第一增益光纖3，第一增益光纖3另一端連接第一環(huán)形器16信號(hào)輸入端S，第一環(huán)形器16信號(hào)輸出端u連接第二波分復(fù)用器4信號(hào)輸入端d，第二波分復(fù)用器4信號(hào)輸出端f連接石墨烯可飽和吸收體5，石墨烯可飽和吸收體5另一端連接第三波分復(fù)用器6信號(hào)輸入端g，第三波分復(fù)用器6信號(hào)輸出端h連接第一光纖耦合器7信號(hào)輸入端j，第一光纖耦合器7信號(hào)輸出端k連接第一波分復(fù)用器2信號(hào)輸入端b，形成第一光纖環(huán)形諧振腔，其中第一環(huán)形器16中間端t連接第一反射式可調(diào)濾波器8，第一光纖環(huán)形諧振腔產(chǎn)生的激光經(jīng)第一光纖耦合器7耦合輸出端I輸出；第二栗浦源10連接第四波分復(fù)用器11栗浦輸入端m，第四波分復(fù)用器11信號(hào)輸出端ο連接第二增益光纖12，第二增益光纖12另一端連接第二環(huán)形器17信號(hào)輸入端V，第二環(huán)形器17信號(hào)輸出端X連接第二波分復(fù)用器4信號(hào)輸入端e，第二波分復(fù)用器4信號(hào)輸出端f連接石墨烯可飽和吸收體5，石墨烯可飽和吸收體5另一端連接第三波分復(fù)用器6信號(hào)輸入端g，第三波分復(fù)用器6信號(hào)輸出端i連接第二光纖親合器13信號(hào)輸入端p，第二光纖親合器13信號(hào)輸出端q連接第四波分復(fù)用器11信號(hào)輸入端n，形成第二光纖環(huán)形諧振腔，其中第二環(huán)形器17中間端w連接第二反射式可調(diào)濾波器14，第二光纖環(huán)形諧振腔產(chǎn)生的激光經(jīng)第二光纖耦合器13耦合輸出端r輸出；第二波分復(fù)用器4、石墨烯可飽和吸收體5和第三波分復(fù)用器6組合作為雙環(huán)形腔結(jié)構(gòu)的同一支路。
[0032]實(shí)施例3
[0033]一種雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器基本原理圖如圖3所示。圖中1、10分別為第一、第二栗浦源，可以分別選用中心波長(zhǎng)為1570nm、980nm的半導(dǎo)體激光二極管;2、11分別為第一、第四波分復(fù)用器，可以分別選用1570/2000]1111、980/1550111]1波分復(fù)用器;3、12分別為第一、第二增益光纖，可以分別選用摻銩、摻餌單模光纖;4、6分別為第二、第三波分復(fù)用器，可選用1550/2000nm波分復(fù)用器;5為石墨烯可飽和吸收體，可利用旋轉(zhuǎn)涂膜法將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)涂在有銅襯底的石墨烯薄層上，隨后將之置于過硫酸銨水溶液中消除銅襯底形成聚甲基丙烯酸甲酯/石墨烯堆，用光纖插針將之捕獲，在烤箱中干燥后夾在兩個(gè)跳線頭之間，并將跳線頭用法蘭盤固定制成;7、13分別為第一、第二光纖耦合器，可以分別選用中心波長(zhǎng)為2000nm、1550nm的20:80輸出光纖耦合器，其中80%用于耦合輸出，20%用于循環(huán)；
8、14分別為第一、第二反射式可調(diào)濾波器，可以分別選用中心波長(zhǎng)為2000]11]1、1550111]1的可調(diào)諧光纖布喇格光柵，反射率為R，其中0.9<R<I ;9、15分別為第一、第二50:50光纖耦合器組成的寬帶光纖環(huán)鏡，可以分別選用中心波長(zhǎng)為2000nm、1550nm的光纖耦合器用來組成寬帶光纖環(huán)鏡。
[0034]第一栗浦源I連接第一波分復(fù)用器2栗浦輸入端a，第一50:50光纖耦合器組成的寬帶光纖環(huán)鏡9連接第一光纖耦合器7信號(hào)輸入端j，第一光纖耦合器7信號(hào)輸出端k連接第一波分復(fù)用器2信號(hào)輸入端b，第一波分復(fù)用器2信號(hào)輸出端c連接第一增益光纖3，第一增益光纖3另一端連接第二波分復(fù)用器4信號(hào)輸入端d，第二波分復(fù)用器4信號(hào)輸出端f連接石墨烯可飽和吸收體5，石墨烯可飽和吸收體5另一端連接第三波分復(fù)用器6信號(hào)輸入端g，第三波分復(fù)用器6信號(hào)輸出端h連接第一反射式可調(diào)濾波器8，形成第一路線性腔，第一路線性腔產(chǎn)生的激光由第一光纖耦合器7耦合輸出端I輸出；第二栗浦源10連接第四波分復(fù)用器11栗浦輸入端m，第二 50:50光纖親合器組成的寬帶光纖環(huán)鏡15連接第二光纖親合器13信號(hào)輸入端P，第二光纖耦合器13信號(hào)輸出端q連接第四波分復(fù)用器11信號(hào)輸入端n，第四波分復(fù)用器11信號(hào)輸出端ο連接第二增益光纖12，第二增益光纖12另一端連接第三波分復(fù)用器6信號(hào)輸出端i，第三波分復(fù)用器6信號(hào)輸入端g連接石墨烯可飽和吸收體5，石墨烯可飽和吸收體5另一端連接第二波分復(fù)用器4信號(hào)輸出端f，第二波分復(fù)用器4信號(hào)輸入端e連接第二反射式可調(diào)濾波器14，形成第二路線性腔，第二路線性腔產(chǎn)生的激光由第二光纖耦合器13耦合輸出端r輸出；第二波分復(fù)用器4、石墨烯可飽和吸收體5和第三波分復(fù)用器6作為兩線性腔同一支路。
[0035]以上實(shí)施例僅涉及1550/2000nm—種輸出工作模式，還可以增加1550/1050nm、1050/2000nm兩種工作模式。
[0036]以上這些實(shí)施例應(yīng)理解為僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在閱讀了本發(fā)明的記載的內(nèi)容之后，技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器，其特征在于，包括:用于產(chǎn)生第一波長(zhǎng)的可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第一支路、用于產(chǎn)生第二波長(zhǎng)的可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第二支路、用于分離和結(jié)合第一、第二波長(zhǎng)，并結(jié)合第一支路、第二支路組成的線性腔或環(huán)形腔進(jìn)行調(diào)制產(chǎn)生短脈沖的公共支路、用于選擇第一波長(zhǎng)的第一反射式可調(diào)濾波器(8)及用于選擇第二波長(zhǎng)的第二反射式可調(diào)濾波器(14)，所述公共調(diào)諧支路包括依次串聯(lián)連接的第二波分復(fù)用器(4)、石墨烯可飽和吸收體(5)及第三波分復(fù)用器(6)，所述可調(diào)諧短脈沖第一支路通過公共支路與第一反射式可調(diào)濾波器(8)相連接，產(chǎn)生可調(diào)諧短脈沖光纖激光;所述可調(diào)諧短脈沖第二支路通過公共支路與第二反射式可調(diào)濾波器(14)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器，其特征在于，所述可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第一支路與可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第二支路之間的連接包括以下連接方式:即可調(diào)諧短脈沖第一支路與可調(diào)諧短脈沖第二支路之間先并聯(lián)后再與公共調(diào)諧支路進(jìn)行串聯(lián)連接;或可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第一支路通過第一環(huán)形器(16)、可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第二支路通過第二環(huán)形器(17)分別并聯(lián)在公共調(diào)諧支路的兩端;或可調(diào)諧短脈沖第一支路通過公共調(diào)諧支路與可調(diào)諧短脈沖第二支路進(jìn)行串聯(lián)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器，其特征在于，當(dāng)可調(diào)諧短脈沖第一支路與可調(diào)諧短脈沖第二支路之間先并聯(lián)后再與公共調(diào)諧支路進(jìn)行串聯(lián)連接或可調(diào)諧短脈沖第一支路通過公共調(diào)諧支路與可調(diào)諧短脈沖第二支路進(jìn)行串聯(lián)連接時(shí)包括用于栗浦第一增益光纖的的第一栗浦源(I)、用于將第一栗浦源激光耦合到線性腔或環(huán)形腔當(dāng)中的第一波分復(fù)用器(2)、用于激發(fā)出第一波長(zhǎng)激光的第一增益光纖(3)、用于輸出第一波長(zhǎng)激光的第一光纖耦合器(7)、用于反射第一波長(zhǎng)激光的第一寬帶光纖環(huán)鏡(9)，可調(diào)諧短脈沖第二支路包括用于栗浦第二增益光纖的第二栗浦源(10)、用于將第二栗浦源激光耦合到線性腔或環(huán)形腔當(dāng)中的第四波分復(fù)用器(11)、用于激發(fā)出的第二波長(zhǎng)激光的第二增益光纖(12)、用于輸出第二波長(zhǎng)激光的第二光纖耦合器(13)、用于反射第二波長(zhǎng)激光的第二寬帶光纖環(huán)鏡(15)，可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第一支路通過第一環(huán)形器(16)、可調(diào)諧短脈沖光纖激光器第二支路通過第二環(huán)形器(17)分別并聯(lián)在公共調(diào)諧支路的兩端時(shí)包括除第一寬帶光纖環(huán)鏡(9)、第二寬帶光纖環(huán)鏡(15)之外的上述其他器件。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器，其特征在于，當(dāng)可調(diào)諧短脈沖第一支路與可調(diào)諧短脈沖第二支路之間先并聯(lián)后再與公共支路進(jìn)行串聯(lián)連接時(shí)，第一栗浦源(I)連接第一波分復(fù)用器(2)栗浦輸入端a，第一寬帶光纖環(huán)鏡(9)第一光纖耦合器(7)信號(hào)輸入端j，第一光纖親合器(7)信號(hào)輸出端k連接第一波分復(fù)用器(2)信號(hào)輸入端b，第一波分復(fù)用器(2)信號(hào)輸出端c連接第一增益光纖(3)，第一增益光纖(3)另一端連接第二波分復(fù)用器(4)信號(hào)輸入端d，第二波分復(fù)用器(4)信號(hào)輸出端f連接石墨烯可飽和吸收體(5)，石墨烯可飽和吸收體(5)另一端連接第三波分復(fù)用器(6)信號(hào)輸入端g，第三波分復(fù)用器(6)信號(hào)輸出端h連接第一反射式可調(diào)濾波器(8)，形成第一路線性腔，第一路線性腔產(chǎn)生的激光由第一光纖耦合器(7)耦合輸出端I輸出；第二栗浦源(10)連接第四波分復(fù)用器(10)栗浦輸入端m，第二寬帶光纖環(huán)鏡(15)第二光纖親合器(13)信號(hào)輸入端p，第二光纖親合器(13)信號(hào)輸出端q連接第四波分復(fù)用器(11)信號(hào)輸入端n，第四波分復(fù)用器(11)信號(hào)輸出端ο連接第二增益光纖(12)，第二增益光纖(12)另一端連接第二波分復(fù)用器(4)信號(hào)輸入端e，第二波分復(fù)用器(4)信號(hào)輸出端f連接石墨烯可飽和吸收體(5)，石墨烯可飽和吸收體(5)另一端連接第三波分復(fù)用器(6)信號(hào)輸入端g，第三波分復(fù)用器(6)信號(hào)輸出端i連接第二反射式可調(diào)濾波器(14)，形成第二路線性腔，第二路線性腔產(chǎn)生的激光由第二光纖耦合器(13)耦合輸出端r輸出。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器，其特征在于，所述第一栗浦源(I)和第二栗浦源(10)是半導(dǎo)體激光器、固態(tài)激光器、氣體激光器、光纖激光器中的任意一種，其輸出中心波長(zhǎng)分別是793nm、980nm、1570nm中三種之中的任意一種，且二者輸出中心波長(zhǎng)不一致。6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器，其特征在于，所述第一增益光纖(3)和第二增益光纖(12)是單包層或者雙包層稀土摻雜光纖，其中摻雜的稀土元素是鐿、餌、銩、鈥中的一種或幾種。7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器，其特征在于，所述石墨烯可飽和吸收體(5)還可以為氧化石墨烯可飽和吸收體，二者層數(shù)是單層、雙層、多層。8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器，其特征在于，所述第一波分復(fù)用器(2)、第二波分復(fù)用器(4)、第三波分復(fù)用器(6)、第一光纖耦合器(7)、第四波分復(fù)用器(U)、第二光纖耦合器(13)中信號(hào)可逆向輸入，即信號(hào)輸入端也可以作信號(hào)輸出端，信號(hào)輸出端也可以作信號(hào)輸入端;第二波分復(fù)用器(4)和第三波分復(fù)用器(6)可以為:1550/2000nm、1550/1050nm、1050/2000nm三種工作波長(zhǎng)模式中的任意一種，二者工作波長(zhǎng)一致。9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器，其特征在于，所述第二波分復(fù)用器(4)和第三波分復(fù)用器(6)可以換成成多路波分復(fù)用器，使雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器擴(kuò)展成多波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的雙波長(zhǎng)可調(diào)諧短脈沖光纖激光器，其特征在于，所述第一反射式可調(diào)濾波器(8)和第二反射式可調(diào)濾波器(14)工作波長(zhǎng)分別為1550nm、2000nm、1050nm三種之中的任意一種，二者工作波長(zhǎng)不一致，二者反射率都為R，其中0.9 <R<lo
【文檔編號(hào)】H01S3/10GK105826801SQ201610296532
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日
【發(fā)明人】王小發(fā), 顧小輝, 姜秋霞, 張俊紅, 彭曉玲, 夏青
【申請(qǐng)人】重慶郵電大學(xué)