專利名稱：超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光子晶體光纖穩(wěn)定地展寬超連續(xù)譜的光纖激光器，屬于激光控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光學(xué)頻率梳的實(shí)現(xiàn)需要將載波包絡(luò)相位(CEP)偏移穩(wěn)定，測(cè)量CEP的抖動(dòng)首先需要將光梳的激光展寬為覆蓋一個(gè)倍頻程的超連續(xù)光譜。光子晶體光纖用于超連續(xù)譜的展寬，展寬的光譜的功率密度與光子晶體光纖的入射光的偏振態(tài)抖動(dòng)有關(guān)。為了保持光子晶體光纖展寬的光譜狀態(tài)穩(wěn)定。一般在主放大級(jí)使用保偏的雙包層增益光纖進(jìn)行放大，這樣能夠保證放大后激光的偏振態(tài)穩(wěn)定。但是保偏的雙包層光纖制作困難、工藝不成熟、價(jià)格昂貴，會(huì)使系統(tǒng)的成本大大增加。而且由于光纖的芯徑以及形狀不同，這種保偏光纖不能和光纖激光器振蕩級(jí)直接熔接，必須改用透鏡對(duì)光束進(jìn)行模場(chǎng)之后再耦合?？臻g耦合增加了光纖激光器系統(tǒng)的復(fù)雜度，另外空間耦合的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光纖直接熔接的效率。另外，保偏光纖要配合一系列的保偏器件來(lái)使用，進(jìn)一步增大了系統(tǒng)的成本，而且大模場(chǎng)保偏光纖光學(xué)元件制作工藝也相對(duì)不成熟，限制了這種方法的推廣應(yīng)用。本實(shí)用新型就是在此種情況下作出的。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供一種可以反饋控制多種光纖，例如單模光纖、多模光纖、光子晶體光纖、大模場(chǎng)光纖等等。本實(shí)用新型可以方便的對(duì)光子晶體光纖產(chǎn)生的白光光源進(jìn)行控制，獲得穩(wěn)定性好的偏振白光光源。本實(shí)用新型利用超連續(xù)譜展寬自身產(chǎn)生的偏振相關(guān)特性以及壓電陶瓷擠壓光纖，具有反應(yīng)快、成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，有利于在光譜探測(cè)、光梳合成等領(lǐng)域大規(guī)模推廣應(yīng)用。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:包括有依次設(shè)置的能預(yù)先補(bǔ)償進(jìn)入光纖中激光偏振變化的偏振控制模塊100，將激光進(jìn)行放大的光纖放大模塊200，將超連續(xù)譜進(jìn)行展寬的超連續(xù)譜展寬模塊300，和進(jìn)行光強(qiáng)探測(cè)的偏振探測(cè)模塊400，以及對(duì)輸出光強(qiáng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的分析控制模塊500 ;所述偏振控制模塊100、光纖放大模塊200、超連續(xù)譜展寬模塊300、偏振探測(cè)模塊400和分析控制模塊500依次連接，分析控制模塊500的輸出信號(hào)再反饋到偏振控制模塊100上。如上所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的偏振控制模塊100由采用多個(gè)壓電陶瓷制成的光纖擠壓器及高強(qiáng)度光纖組成。如上所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的高強(qiáng)度光纖為單模光纖或多模光纖或大模場(chǎng)雙包層光纖或者光子晶體光纖。如上所述的超連續(xù)譜光子晶 體光纖激光器，其特征在于:所述的光纖放大模塊200包括有依次設(shè)置的高功率光纖隔離器201，多模半導(dǎo)體激光器202，全光纖泵浦合束器203和摻雜增益光纖204以及第一光纖準(zhǔn)直鏡205 ;所述偏振控制模塊100輸出的種子光，連接全光纖泵浦合束器203的輸入端，多模半導(dǎo)體激光器202連接全光纖泵浦合束器203的泵浦輸入端，全光纖泵浦合束器203的公共端連接摻雜增益光纖204，摻雜增益光纖204輸出的高功率激光通過(guò)第一光纖準(zhǔn)直鏡205準(zhǔn)直后，進(jìn)入超連續(xù)譜展寬模塊300。[0013]如上所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的超連續(xù)譜展寬模塊300包括有依次設(shè)置的第一波片301、光柵壓縮對(duì)302、第一高反鏡303、第二高反鏡304、第二波片305、光纖稱合鏡306、光子晶體光纖307、第二光纖準(zhǔn)直鏡308構(gòu)成；光纖放大模塊輸出的高功率激光束通過(guò)第一波片301調(diào)節(jié)偏振方向，然后激光反復(fù)通過(guò)光柵壓縮對(duì)302，其中第一高反鏡303反射第二次透過(guò)光柵的脈沖，壓縮脈沖寬度，壓縮后的激光脈沖位置低于入射脈沖，可以通過(guò)第二高反鏡304反射出來(lái)，反射出來(lái)的脈沖輸出到第二波片305，進(jìn)行調(diào)整偏振方向，然后通過(guò)光纖耦合頭鏡306進(jìn)入光子晶體光纖307進(jìn)行超連續(xù)光譜的展寬，展寬后的脈沖通過(guò)第二光纖準(zhǔn)直鏡308輸出。[0014]如上所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的偏振探測(cè)模塊400包括有依次設(shè)置的非平衡分束片401、窄帶濾光片402、光電探測(cè)器403 ;所述超連續(xù)譜展寬模塊輸出的激光通過(guò)非平衡分束片分束后，較弱的光束通過(guò)窄帶濾波器402濾波后，通過(guò)光電探測(cè)器403探測(cè)光功率，較強(qiáng)的超連續(xù)譜激光輸出使用。[0015]如上所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的分析控制模塊500采用實(shí)時(shí)比較探測(cè)光強(qiáng)與初始光強(qiáng)差值，并將差值調(diào)節(jié)到初始差值來(lái)穩(wěn)定輸出光的偏振態(tài)。[0016]如上所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的摻雜增益光纖204為摻雜稀土元素中的一種或多種摻雜的單模光纖或大芯徑多模光纖或雙包層光纖或光子晶體光纖。[0017]如上所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述光柵壓縮對(duì)302為透射式光柵對(duì)、反射式光柵對(duì)。[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:[0019]本實(shí)用新型利用光子晶體光纖展寬時(shí)光譜功率密度與光子晶體入射激光相關(guān)的特性，通過(guò)監(jiān)測(cè)展寬光譜中特定波長(zhǎng)的光強(qiáng)度，利用電動(dòng)偏振控制模塊來(lái)反饋補(bǔ)償放大過(guò)程中引入的偏振擾動(dòng)，輸出光譜功率密度穩(wěn)定的超連續(xù)光譜。[0020]1、本實(shí)用新型通過(guò)探測(cè)光子晶體光纖展寬后超連續(xù)譜的特定譜線的強(qiáng)度來(lái)反饋預(yù)補(bǔ)償激光的偏振態(tài)，能夠準(zhǔn)確高效進(jìn)行穩(wěn)定控制。[0021]2、本實(shí)用新型采用的壓電陶瓷制成的光纖偏振控制器具有相應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，能夠補(bǔ)償快速的偏振抖動(dòng)。[0022]3、本實(shí)用新型采用的偏振控制模塊插入損耗小，能夠直接用于激光振蕩級(jí)與放大級(jí)之間，也可插入預(yù)防大級(jí)與功率放大級(jí)之間。[0023]4、本實(shí)用新型所采用的偏振控制器適用于所有光學(xué)波段，可以用于摻雜稀土元素(鐿、鉺、銩、欽、鐠)光纖放大器偏振的反饋控制。[0024]5、本實(shí)用新型可以反饋控制特定波段的強(qiáng)度以及相位，能夠控制超連續(xù)光譜的譜寬，獲得需要的光譜分布。[0025]6、本實(shí)用新型能夠?qū)Ω吖β使饫w激光器進(jìn)行控制，展寬超連續(xù)譜后獲得的白光光源可以作為白光武器，使人短時(shí)致盲，應(yīng)用于國(guó)內(nèi)防暴，或者戰(zhàn)爭(zhēng)中使敵方暫時(shí)喪失攻擊能力。7、本實(shí)用新型對(duì)泵浦光的波長(zhǎng)不敏感，可以使用任意波長(zhǎng)泵浦，能夠提高泵浦光的利用率，提高激光器效率。8、本實(shí)用新型能夠獲得穩(wěn)定的超寬帶連續(xù)譜，可以進(jìn)一步壓縮得到周期量級(jí)脈沖。

圖1為本實(shí)用新型的示意圖。圖2為偏振控制模塊的示意圖。圖3為同向 泵浦的光子晶體光纖穩(wěn)定地展寬超連續(xù)譜的激光器的示意圖。圖4為反向泵浦的光子晶體光纖穩(wěn)定地展寬超連續(xù)譜的激光器的示意圖。圖5為分析控制模塊的工作流程圖。圖中:100、偏振控制模塊，101、第一光纖擠壓器，102、第二光纖擠壓器，103、第三光纖擠壓器，104、受控光纖。200、光纖放大模塊,201,光隔離器,202、半導(dǎo)體多模激光器，203、泵浦合束器，204、摻雜增益光纖，205第一光纖準(zhǔn)直鏡。300、超連續(xù)譜展寬模塊，301、第一波片，302、光柵壓縮對(duì)，303、第一高反鏡，304、第二高反鏡，305、第二波片，306、光纖耦合鏡，307、光子晶體光纖，308、第二光纖準(zhǔn)直鏡。400、偏振探測(cè)模塊，401、非平衡分束片，402、窄帶濾光片，403、光電探測(cè)器。500、分析控制模塊。
具體實(shí)施方式如圖1所示，超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，包括有依次設(shè)置的能預(yù)先補(bǔ)償進(jìn)入光纖中激光偏振變化的偏振控制模塊100，將激光進(jìn)行放大的光纖放大模塊200，將超連續(xù)譜進(jìn)行展寬的超連續(xù)譜展寬模塊300，和進(jìn)行光強(qiáng)探測(cè)的偏振探測(cè)模塊400，以及對(duì)輸出光強(qiáng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的分析控制模塊500 ;所述偏振控制模塊100、光纖放大模塊200、超連續(xù)譜展寬模塊300、偏振探測(cè)模塊400和分析控制模塊500依次連接，分析控制模塊500的輸出信號(hào)再反饋到偏振控制模塊100上。通過(guò)偏振探測(cè)模塊400來(lái)探測(cè)光子晶體光纖展寬的光譜功率密度來(lái)監(jiān)測(cè)入射激光功率的變化情況，進(jìn)而通過(guò)由光纖擠壓器構(gòu)成的控制模塊來(lái)偏振控制電動(dòng)偏振控制器，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的超連續(xù)譜輸出。作為本實(shí)施例的優(yōu)選方式，所述的偏振控制模塊100由采用多個(gè)壓電陶瓷制成的光纖擠壓器及高強(qiáng)度光纖組成。如圖2所示，所述的偏振控制模塊100包括3塊成一定角度排列的光纖擠壓器(101、102、103)和受控光纖104。該受控光纖104為高強(qiáng)度光纖。所述的受控光纖104可以是單模光纖、或者多模光纖、或者大模場(chǎng)雙包層光纖或者高強(qiáng)度光子晶體光纖。光纖擠壓器由壓電陶瓷制成，可以擠壓光纖產(chǎn)生額外的雙折射，改變其中激光的偏振態(tài)。三個(gè)光纖擠壓器(101、102、103)如圖2所示，其中光纖擠壓器102的軸向呈45度，不同角度的擠壓會(huì)引起偏振態(tài)以龐加萊球赤道平面上的某個(gè)直徑為主軸旋轉(zhuǎn)，這樣三個(gè)自由度能夠保證激光的偏振態(tài)被有效地補(bǔ)償回預(yù)定位置。[0037]作為本實(shí)施例的優(yōu)選方式，所述的光纖放大模塊200包括有依次設(shè)置的高功率光纖隔離器201,多模半導(dǎo)體激光器202,全光纖泵浦合束器203和摻雜增益光纖204以及第一光纖準(zhǔn)直鏡205。[0038]所述偏振控制模塊100輸出的種子光，連接全光纖泵浦合束器203的輸入端，所述的多模半導(dǎo)體激光器202連接全光纖泵浦合束器203的泵浦輸入端，所述的全光纖泵浦合束器203的公共端連接到所述的摻雜增益光纖204，所述的摻雜增益光纖204輸出的高功率激光通過(guò)所述的第一光纖準(zhǔn)直鏡205準(zhǔn)直后，進(jìn)入超連續(xù)譜展寬模塊300。[0039]其中，所述的摻雜增益光纖204為摻雜稀土元素中的一種或多種摻雜的單模光纖或大芯徑多模光纖或雙包層光纖或光子晶體光纖。[0040]此外，所述的超連續(xù)譜展寬模塊300包括有依次設(shè)置的第一波片301、光柵壓縮對(duì)302、第一高反鏡303、第二高反鏡304、第二波片305、光纖耦合鏡306、光子晶體光纖307、第二光纖準(zhǔn)直鏡308構(gòu)成。[0041]光纖放大模塊200輸出的高功率激光束通過(guò)第一波片301調(diào)節(jié)偏振方向，然后激光反復(fù)四次通過(guò)透射式光柵對(duì)302 (其中第一高反鏡303反射第二次透過(guò)光柵的脈沖)，壓縮脈沖寬度。壓縮后的激光脈沖位置低于入射脈沖，可以通過(guò)第二高反鏡304反射出來(lái)，反射出來(lái)的脈沖輸出到第二波片305，調(diào)整偏振方向，然后通過(guò)光纖耦合頭鏡306進(jìn)入光子晶體光纖307進(jìn)行超連續(xù)光譜的展寬，展寬后的脈沖通過(guò)第二光纖準(zhǔn)直鏡308輸出。[0042]其中，所述光柵壓縮對(duì)302為透射式光柵對(duì)、或者可以是反射式光柵對(duì)。[0043]所述的偏振探測(cè)模塊400包括有依次設(shè)置的非平衡分束片401、窄帶濾光片402、光電探測(cè)器403。所述超連續(xù)譜展寬模塊輸出的激光通過(guò)非平衡分束片401分束后，較弱的光束通過(guò)窄帶濾波器濾波后，通過(guò)光電探測(cè)器探測(cè)光功率，較強(qiáng)的超連續(xù)譜激光輸出使用。本實(shí)施例中的非平衡分束片401采用98:2的分束片進(jìn)行分光。[0044]所述的分析控制模塊500采用實(shí)時(shí)比較探測(cè)光強(qiáng)與初始光強(qiáng)差值，并將差值調(diào)節(jié)到初始差值來(lái)穩(wěn)定輸出光的偏振態(tài)。[0045]如圖1所示，圖中所示分別為光纖偏振控制模塊100，光纖放大模塊200，超連續(xù)譜展寬模塊300，探測(cè)模塊400，分析控制模塊500。光強(qiáng)較弱的種子光通過(guò)偏振控制模塊后進(jìn)入光纖放大模塊，放大后的激光通過(guò)光子晶體光纖模塊進(jìn)行展寬，展寬后的超連續(xù)激光通過(guò)探測(cè)模塊進(jìn)行光強(qiáng)探測(cè)，偏振探測(cè)模塊獲得的信息通過(guò)分析控制模塊處理后，反饋控制偏振控制模塊。[0046]其中一種實(shí)施方式為:[0047]一種同向泵浦的光子晶體光纖穩(wěn)定地展寬超連續(xù)譜的激光器，采用如圖3所示的結(jié)構(gòu)。主要包括:尾纖輸入輸出的偏振控制模塊100,高功率光纖隔離器201,輸出功率為IOff的中心波長(zhǎng)為976nm的多模半導(dǎo)體激光器202，(1+1) X I結(jié)構(gòu)的泵浦合束器203，I米長(zhǎng)的摻鐿雙包層光纖204，第一光纖準(zhǔn)直鏡205，工作波長(zhǎng)1064nm的1/2波片301，1200線/毫米的透射式光柵對(duì)302，1064nm的高反鏡303和304，工作波長(zhǎng)1064nm的1/2波片305，光纖耦合透鏡306，光子晶體光纖307，第二光纖準(zhǔn)直鏡308，98:2分束鏡401，615nm窄帶濾波片402，光電探測(cè)器403，分析控制模塊500。[0048]其中電控偏振模塊100輸出的種子光通過(guò)高功率光纖隔離器201進(jìn)入泵浦合束器，多模半導(dǎo)體激光器202連接泵浦合束器203的泵浦輸入端，泵浦合束器203的公共端連接Im長(zhǎng)的摻鐿雙包層光纖204,摻鐿雙包層光纖的輸出光通過(guò)第一光纖準(zhǔn)直鏡205準(zhǔn)直后輸出。激光通過(guò)工作波長(zhǎng)1064nm的1/2玻片301改變偏振方向，然后激光反復(fù)四次通過(guò)透射式光柵對(duì)302 (其中1064nm的高反鏡303反射第二次透過(guò)光柵的脈沖)，壓縮脈沖寬度。壓縮后的激光脈沖位置低于入射脈沖，可以通過(guò)一面1064nm的高反鏡304反射出來(lái)，然后激光經(jīng)過(guò)一個(gè)工作波長(zhǎng)1064nm的1/2玻片305調(diào)節(jié)偏振角度后，通過(guò)光纖耦合透鏡306入射入光子晶體光纖307，強(qiáng)激光在光子晶體光纖307內(nèi)發(fā)生自相位調(diào)制等非線性效應(yīng)，展寬為超連續(xù)光譜。超連續(xù)譜經(jīng)過(guò)一個(gè)98:2的非平衡分束片分光401，98%的光作為輸出光，2%的光用于閉環(huán)控制。控制光經(jīng)過(guò)一個(gè)615nm的窄帶濾波片402濾除615nm附近的激光,通過(guò)光電探測(cè)器403探測(cè)615nm激光強(qiáng)度的變化，反饋控制偏振控制模塊100。另外一種實(shí)施方式為:一種反向泵浦的光子晶體光纖穩(wěn)定地展寬超連續(xù)譜的激光器采用如圖3所示的結(jié)構(gòu)。主要包括:尾纖輸入輸出偏振控制模塊100，高功率光纖隔離器201，輸出功率為IOW的中心波長(zhǎng)為976nm的多模半導(dǎo)體激光器202，(1+1) X I結(jié)構(gòu)的泵浦合束器203，I米長(zhǎng)的摻鐿雙包層光纖204，光纖準(zhǔn)直鏡205，工作波長(zhǎng)1064nm的1/2波片301，1200線/毫米的透射式光柵對(duì)302，1064nm的高反鏡303和304，工作波長(zhǎng)1064nm的1/2波片305，光纖耦合透鏡306，光子晶體光纖307，第二光纖準(zhǔn)直鏡308，98:2分束鏡401，615nm窄帶濾波片403，光電探測(cè)器406，分析控制模塊500。其中電控偏振模塊100輸出的種子光通過(guò)聞功率光纖隔尚器201進(jìn)入Im長(zhǎng)的摻鐿雙包層光纖204,摻鐿雙包層光纖末端連接泵浦合束203的公共端，多模半導(dǎo)體激光器202連接泵浦合束器的泵浦輸入端，泵浦合束器輸203出端的輸出光通過(guò)一個(gè)光纖準(zhǔn)直鏡205準(zhǔn)直后輸出。激光通過(guò)工作波長(zhǎng)1064nm的1/2玻片301改變偏振方向，然后激光反復(fù)四次通過(guò)透射式光柵對(duì)302 (其中1064nm的高反鏡303反射第二次透過(guò)光柵的脈沖)，壓縮脈沖寬度。壓縮后的激光脈沖位置低于入射脈沖，可以通過(guò)一面1064nm的高反鏡304反射出來(lái)，然后激光經(jīng)過(guò)一個(gè)工作波長(zhǎng)1064nm的1/2玻片305調(diào)節(jié)偏振角度后，通過(guò)光纖耦合透鏡306入射入光子晶體光纖307，強(qiáng)激光在光子晶體光纖307內(nèi)發(fā)生自相位調(diào)制等非線性效應(yīng)，展寬為超連續(xù)光譜。超連續(xù)譜經(jīng)過(guò)一個(gè)98:2的非平衡分束片401分光，98%的光作為輸出光，2%的光用于閉環(huán)控制?？刂乒饨?jīng)過(guò)一個(gè)615nm的窄帶濾波片402濾除615nm附近的激光,通過(guò)光電探測(cè)器403探測(cè)615nm激光強(qiáng)度的變化，反饋控制偏振控制模塊100。所述的分析控制模塊采用圖5所示的流程圖，光電探測(cè)器探測(cè)實(shí)施探測(cè)偏振分束器輸出的光強(qiáng)，并記錄開(kāi)始時(shí)的初始光強(qiáng)，當(dāng)偏振態(tài)發(fā)生抖動(dòng)時(shí)，偏振分束器每一路輸出的光強(qiáng)就會(huì)不等于初始光強(qiáng)，此時(shí)增強(qiáng)偏振控制單元的電壓，如果輸出光強(qiáng)的與初始值的差別減小，則保持電壓調(diào)節(jié)方向繼續(xù)調(diào)整，如果輸出光強(qiáng)與初始值差別增大，那么改變電壓調(diào)節(jié)方向。這樣通過(guò)對(duì)輸出光強(qiáng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以將偏振態(tài)穩(wěn)定。綜上所述，本實(shí)用新型是通過(guò)電控的光纖擠壓器來(lái)控制輸出激光的偏振態(tài)，將放大過(guò)程中引入的偏振抖動(dòng)進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償，可以簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)偏振穩(wěn)定激光的輸出，進(jìn)一步得到功率穩(wěn)定的超連續(xù)譜。[0058]本方法不僅可服了空間耦合效率不高的缺點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)了全光纖放大結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性大大增加，并且有利于制成空間更小的集成化裝置。利用光子晶體光纖展寬超連續(xù)光譜可以產(chǎn)生糾纏光子，可以應(yīng)用于量子通信之中。[0059]超連續(xù)光譜具有廣泛的應(yīng)用前景，由于超連續(xù)光譜具有很寬的光譜范圍，并且各條光譜線保持有確定的間隔，所以可以應(yīng)用于物質(zhì)的光譜測(cè)量領(lǐng)域。高功率的白光照射人眼可以使其短期致盲，應(yīng)用于戰(zhàn)斗中可以使敵方部隊(duì)瞬間失去戰(zhàn)斗力，應(yīng)用于防暴中可以在不傷害人群的情況下迅速控制局面。[0060]超連續(xù)譜形成的白光光源也可以用于光學(xué)相干層析成像。光學(xué)相干層析成像(OCT)是一種新型的非接觸及無(wú)創(chuàng)成像技術(shù)，它可以對(duì)活體生物組織進(jìn)行納米級(jí)的高分辨成像，醫(yī)學(xué)疾病診斷中具有很大的應(yīng)用前景。OCT信噪比的提高需要光源具有較寬的頻譜、較高的輸出功率和較好的穩(wěn)定性。我們的這項(xiàng)實(shí)用新型正好滿足的這三個(gè)要求，使得OCT技術(shù)的信噪比提高，有效地?cái)U(kuò)大OCT的應(yīng)用范圍，提高其應(yīng)用價(jià)值。[0061]白光干涉儀在許多精密測(cè)量中有廣泛的應(yīng)用，光子晶體光纖展寬的超連續(xù)光譜可以作為優(yōu)質(zhì)白光光源提供給白光干涉儀。[0062]在脈沖壓縮份額過(guò)程中，能夠壓縮的極限脈寬與光譜的寬度成反比。通過(guò)光子晶體光纖展寬的超連續(xù)譜具有較大的光譜范圍，能夠是激光脈沖壓縮到周期量級(jí)脈沖。
權(quán)利要求1.一種超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:包括有依次設(shè)置的能預(yù)先補(bǔ)償進(jìn)入光纖中激光偏振變化的偏振控制模塊(100)，將激光進(jìn)行放大的光纖放大模塊(200)，將超連續(xù)譜進(jìn)行展寬的超連續(xù)譜展寬模塊(300)，和進(jìn)行光強(qiáng)探測(cè)的偏振探測(cè)模塊(400)，以及對(duì)輸出光強(qiáng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的分析控制模塊(500);所述偏振控制模塊(100)、光纖放大模塊(200)、超連續(xù)譜展寬模塊(300)、偏振探測(cè)模塊(400)和分析控制模塊(500)依次連接，分析控制模塊(500)的輸出信號(hào)再反饋到偏振控制模塊(100)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的偏振控制模塊(100)由采用多個(gè)壓電陶瓷制成的光纖擠壓器及高強(qiáng)度光纖組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的高強(qiáng)度光纖為單模光纖或多模光纖或大模場(chǎng)雙包層光纖或者光子晶體光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的光纖放大模塊(200)包括有依次設(shè)置的高功率光纖隔離器(201)，多模半導(dǎo)體激光器(202)，全光纖泵浦合束器(203)和摻雜增益光纖(204)以及第一光纖準(zhǔn)直鏡(205);所述偏振控制模塊(100)輸出的種子光,連接全光纖泵浦合束器(203)的輸入端,多模半導(dǎo)體激光器(202 )連接全光纖泵浦合束器(203 )的泵浦輸入端，全光纖泵浦合束器(203 )的公共端連接摻雜增益光纖(204)，摻雜增益光纖(204)輸出的高功率激光通過(guò)第一光纖準(zhǔn)直鏡(205)準(zhǔn)直后，進(jìn)入超連續(xù)譜展寬模塊(300 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的超連續(xù)譜展寬模塊(300)包括有依次設(shè)置的第一波片(301)、光柵壓縮對(duì)(302)、第一高反鏡(303)、第二高反鏡(304)、第二波片(305)、光纖耦合鏡(306)、光子晶體光纖(307)、第二光纖準(zhǔn)直鏡(308)構(gòu)成；光纖放大模塊輸出的高功率激光束通過(guò)第一波片(301)調(diào)節(jié)偏振方向，然后激光反復(fù)通過(guò)光柵壓縮對(duì)(302)，其中第一高反鏡(303)反射第二次透過(guò)光柵的脈沖，壓縮脈沖寬度，壓縮后的激光脈沖位置低于入射脈沖，可以通過(guò)第二高反鏡(304)反射出來(lái)，反射出來(lái)的脈沖輸出到第二波片(305)，進(jìn)行調(diào)整偏振方向，然后通過(guò)光纖耦合頭鏡(306)進(jìn)入光子晶體光纖(307)進(jìn)行超連續(xù)光譜的展寬，展寬后的脈沖通過(guò)第二光纖準(zhǔn)直鏡(308)輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的偏振探測(cè)模塊(400)包括有依次設(shè)置的非平衡分束片(401)、窄帶濾光片(402)、光電探測(cè)器(403);所述超連續(xù)譜展寬模塊輸出的激光通過(guò)非平衡分束片分束后，較弱的光束通過(guò)窄帶濾波器(402 )濾波后，通過(guò)光電探測(cè)器(403 )探測(cè)光功率，較強(qiáng)的超連續(xù)譜激光輸出使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的分析控制模塊(500)采用實(shí)時(shí)比較探測(cè)光強(qiáng)與初始光強(qiáng)差值，并將差值調(diào)節(jié)到初始差值來(lái)穩(wěn)定輸出光的偏振態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述的摻雜增益光纖(204)為摻雜稀土元素中的一種或多種摻雜的單模光纖或大芯徑多模光纖或雙包層光纖或光子晶體光纖。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，其特征在于:所述光柵壓縮對(duì)(302)為透射式光柵對(duì)、反射式光柵對(duì)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種超連續(xù)譜光子晶體光纖激光器，包括依次設(shè)置的能預(yù)先補(bǔ)償進(jìn)入光纖中激光偏振變化的偏振控制模塊，將激光進(jìn)行放大的光纖放大模塊，將超連續(xù)譜進(jìn)行展寬的超連續(xù)譜展寬模塊，和進(jìn)行光強(qiáng)探測(cè)的偏振探測(cè)模塊，以及對(duì)輸出光強(qiáng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的分析控制模塊；所述偏振控制模塊、光纖放大模塊、超連續(xù)譜展寬模塊、偏振探測(cè)模塊和分析控制模塊依次連接，分析控制模塊的輸出信號(hào)再反饋到偏振控制模塊上。本實(shí)用新型利用超連續(xù)譜展寬自身產(chǎn)生的偏振相關(guān)特性以及壓電陶瓷擠壓光纖，具有反應(yīng)快、成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，有利于在光譜探測(cè)、光梳合成等領(lǐng)域大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)H01S3/13GK203071392SQ201320108278
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月9日
發(fā)明者曾和平, 茹啟田, 梁崇智 申請(qǐng)人:廣東漢唐量子光電科技有限公司