共同構(gòu)成偏振相關(guān)隔離器，使得環(huán)形腔內(nèi)的信號光只在一個方向傳輸。
[0029] 進一步地，石英波片10和石英波片補償片11共同構(gòu)成雙折射濾光片。其中石英波 片補償片和石英波片材料相同，放置角度相反，是為了補償光通過石英波片后光線的偏向， 使得光線再次回到各器件的中心。
[0030] 進一步地，第三偏振分束器12既作為起偏器，與第二二分之一玻片13、第一四分 之一玻片5和第二四分之一玻片14 一起構(gòu)成非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模器的前置光柵，又作為輸 出耦合器；非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模器的后置光柵具體為第一四分之一玻片。
[0031] 其中，第一光纖準(zhǔn)直器4、偏振相關(guān)隔離器、雙折射濾光片和第二光纖準(zhǔn)直器15依 次設(shè)置，非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模器的前置光柵、后置光柵分別設(shè)置于第二光纖準(zhǔn)直器15與雙 折射濾光片、偏振相關(guān)隔離器和第一光纖準(zhǔn)直器4之間。
[0032] 進一步地，將合束器、增益光纖和腔內(nèi)無源光纖密封在密封盒內(nèi)，減少外界環(huán)境對 諧振腔的干擾，提高系統(tǒng)長期穩(wěn)定性，使得偏振鎖模方案得以商業(yè)化。
[0033] 進一步地，對偏振鎖模方案諧振腔進行溫度控制，用TEC或水冷板對密封盒和偏 振控制模塊進行溫度控制，保持它們的工作溫度恒定，減少溫度變化對密封盒和偏振控制 模塊的影響，保證系統(tǒng)能長時間穩(wěn)定的運行。
[0034] 在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，全光纖環(huán)形腔結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性相比空間耦合方式要 好，且易調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)第一四分之一玻片5、第二二分之一玻片13和第二四分之一玻片14,改 變腔內(nèi)脈沖的偏振狀態(tài)，在非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的作用下，實現(xiàn)鎖模皮秒脈沖輸出。脈沖寬 度為5-100ps，重復(fù)頻率為5-50MHZ，平均功率為50-1000mW。
[0035] 進一步地，本發(fā)明采用的濾光片是雙折射濾光片，通過不同濾光片參數(shù)的調(diào)整，可 以比較自由的改變環(huán)形腔的腔長，即使在較長的激光腔長度即較低重復(fù)頻率時，也不會出 現(xiàn)脈沖不穩(wěn)或脈沖分裂的情況，大大拓寬了該鎖模光纖激光器的工業(yè)應(yīng)用范圍。
[0036] 雙折射濾光片是由放置在兩個偏振方向相互平行的偏振片之間的雙折射晶體片 構(gòu)成的。它利用晶體的雙折射效應(yīng)和色散特性，對不同波長的入射光波的偏振態(tài)改變量不 同，并利用檢偏器進行濾波的。在偏振控制模塊1中，第三偏振分束器12作為起偏器，第二 偏振分束器9起到了檢偏器的作用。晶體片采用石英晶體，布魯斯特角放置可以減小端面 反射，所以晶體不需要鍍膜。以晶體面法線為軸進行旋轉(zhuǎn)，可以調(diào)整透過率曲線的透射峰的 波長。
[0037] 具體的，一束光通過起偏器后變成線偏振光（p光），再以布魯斯特角入射到晶體 上，進入晶體后分解成0光和e光。由于〇光和e光具有不同的折射率，并且由于晶體的色 散性質(zhì)，不同的波長具有不同的折射率，所以當(dāng)?shù)竭_晶體后表面重新合成時，光的偏振態(tài)會 發(fā)生變化，輸出光中重新出現(xiàn)了s光分量。檢偏器將s光分量濾除，從而實現(xiàn)了濾波的效果。
[0038] 假定光軸與入射面夾角為q>，入射角為0i，晶體片厚度為L，如圖3所示：
[0039] 則利用瓊斯矩陣法可以得到濾光片的傳輸矩陣：
【主權(quán)項】
1. 一種被動鎖模光纖激光器，其特征在于，包括全光纖環(huán)形腔，所述全光纖環(huán)形腔由偏 振控制模塊、合束器、增益光纖依次連接構(gòu)成； 所述偏振控制模塊包括第一光纖準(zhǔn)直器、非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模器、偏振相關(guān)隔離器、雙 折射濾光片、第二光纖準(zhǔn)直器，其中，所述第一光纖準(zhǔn)直器、偏振相關(guān)隔離器、雙折射濾光片 和所述第二光纖準(zhǔn)直器依次設(shè)置，所述非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模器的前置光柵、后置光柵分別 設(shè)置于所述第二光纖準(zhǔn)直器與雙折射濾光片、偏振相關(guān)隔離器和第一光纖準(zhǔn)直器之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動鎖模光纖激光器，其特征在于，所述偏振相關(guān)隔離器由 第一偏振分束器、第一二分之一波片、法拉第旋轉(zhuǎn)器和第二偏振分束器依次連接構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的被動鎖模光纖激光器，其特征在于，在所述偏振控制模塊中， 第二偏振分束器作為檢偏器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動鎖模光纖激光器，其特征在于，所述雙折射濾光片由石 英波片和石英波片補償片構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的被動鎖模光纖激光器，其特征在于，所述石英波片補償片和 石英波片放置的相對角度相反；所述石英波片補償片和石英波片的材料均為石英晶體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動鎖模光纖激光器，其特征在于，所述非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖 模器的前置光柵由第=偏振分束器、第二二分之一玻片、和第二四分之一玻片依次連接構(gòu) 成；所述非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模器的后置光柵具體為第一四分之一玻片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的被動鎖模光纖激光器，其特征在于，在所述偏振控制模塊中， 第=偏振分束器作為起偏器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動鎖模光纖激光器，其特征在于，還包括帶通濾波片，所述 帶通濾波片設(shè)置于光纖環(huán)形腔內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動鎖模光纖激光器，其特征在于，還包括密封盒，所述密封 盒將合束器和增益光纖密封在密封盒內(nèi)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動鎖模光纖激光器，其特征在于，還包括溫度控制系統(tǒng)， 所述溫度控制系統(tǒng)設(shè)有TEC或水冷板對所述密封盒和偏振控制模塊進行恒溫控制。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種被動鎖模光纖激光器，包括全光纖環(huán)形腔，全光纖環(huán)形腔由偏振控制模塊、合束器、增益光纖依次連接構(gòu)成；偏振控制模塊包括第一光纖準(zhǔn)直器、非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模器、偏振相關(guān)隔離器、雙折射濾光片、第二光纖準(zhǔn)直器，其中，第一光纖準(zhǔn)直器、偏振相關(guān)隔離器、雙折射濾光片和所述第二光纖準(zhǔn)直器依次設(shè)置，非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模器的前置光柵、后置光柵分別設(shè)置于所述第二光纖準(zhǔn)直器與雙折射濾光片、偏振相關(guān)隔離器和第一光纖準(zhǔn)直器之間。采用發(fā)明提供的一種被動鎖模光纖激光器，使得不同激光腔長度時調(diào)節(jié)波片均能得到穩(wěn)定鎖模脈沖，勢必會大大改善偏振鎖模方案的穩(wěn)定性和實用性，進一步推動其商業(yè)化。
【IPC分類】H01S3-067, H01S3-098
【公開號】CN104577679
【申請?zhí)枴緾N201510048204
【發(fā)明人】胡小波, 蔣峰
【申請人】深圳市創(chuàng)鑫激光股份有限公司, 鞍山創(chuàng)鑫激光技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月29日