本實(shí)用新型屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于手性光纖光柵的基于手性光纖光柵的全光纖化鎖模光纖激光器。

背景技術(shù)：

目前，包層抽運(yùn)技術(shù)是在20世紀(jì)80年代后期出現(xiàn)的，這一技術(shù)的出現(xiàn)使光纖激光器的功率水平有了巨大的提高，目前連續(xù)激光功率最高已達(dá)數(shù)十千瓦(IPG公司)。采用包層抽運(yùn)技術(shù)構(gòu)成的光纖激光器，其結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、可廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、激光測(cè)距、遙感技術(shù)、工業(yè)加工和參量振蕩等，特別是要求使用高功率光源的眾多領(lǐng)域。

對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)，需要有高峰值功率的脈沖光源，鎖模技術(shù)是獲得高峰值功率的有效方法，鎖模技術(shù)分為主動(dòng)鎖模、被動(dòng)鎖模、同步鎖模及碰撞鎖模等方式，這幾種鎖模方式中，被動(dòng)鎖模方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，體積較小，易于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

被動(dòng)鎖模激光器經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展，有各種鎖模技術(shù)，例如，半導(dǎo)體可飽和吸收鏡，單壁碳納米管的，石墨烯等被用來(lái)生成鎖模脈沖，所有這些都應(yīng)該有一個(gè)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)飽和吸收效應(yīng)，使脈沖中心的經(jīng)歷的損耗比脈沖邊緣小，但是由于需要引入非光纖化器件，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全光纖化。非線性偏振旋轉(zhuǎn)(NPR)可以簡(jiǎn)單有效地產(chǎn)生鎖模脈沖，在高功率固態(tài)超短脈沖激光器的發(fā)展中具有舉足輕重的地位，但是通常非線性偏振鎖模器件很難與其他光纖器件有效融合，也無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)光纖化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)一種基于手性光纖光柵非線性偏振鎖模實(shí)現(xiàn)全光纖化的激光器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：基于手性光纖光柵的全光纖化鎖模光纖激光器，激光器設(shè)有激光合束器，所述激光合束器的第一合束連接端與第二偏振控制器連接，激光合束器的泵浦輸入端與泵浦源的輸出端相連接，激光合束器的第二合束連接端與有源光纖的一端相連接，所述有源光纖的另一端與耦合器的一端相熔接，所述耦合器的其中一個(gè)輸出端與隔離器的輸入端相連接，所述耦合器的另一輸出端作為激光器的輸出端，所述隔離器的輸出端與單模光纖的一端相連接，所述單模光纖的另一端與第一偏振控制相連接，所述第一偏振控制器和第二偏振控制器通過(guò)手性光纖光柵連接。

所述手性光纖光柵為右旋雙螺旋，凹陷波長(zhǎng)在1064nm附近處，且周期短，截距均勻。

所述第一偏振控制器和第二偏振控制器為三環(huán)形偏振控制器。

所述泵浦源為980nm泵浦源。

所述有源光纖為摻鐿雙包層有源光纖。

所述耦合器為2:8耦合器，所述耦合器的80％輸出端與隔離器8的輸入端相連，所述耦合器的另一個(gè)輸出端作為激光器的激光輸出端。

本實(shí)用新型利用了被動(dòng)鎖模機(jī)制，既不需要外加電控裝置，又不需要引入塊狀的光學(xué)器件，節(jié)約了生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。此脈沖激光器基于手性光纖光柵的非線性旋光效應(yīng)實(shí)現(xiàn)鎖模，采用了全光纖化的結(jié)構(gòu)，沒(méi)有引入任何塊狀器件，所以能夠充分體現(xiàn)第三代激光器免維護(hù)的優(yōu)勢(shì)，且性能更加穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)更加緊湊。

附圖說(shuō)明

下面對(duì)本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明：

圖1為基于手性光纖光柵的全光纖化鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為手性光纖光柵圓偏振起偏機(jī)理示意圖；

上述圖中的標(biāo)記均為：1、第一偏振控制器；2、手性光纖光柵；3、第二偏振控制器；4、泵浦源；5、激光合束器；6、有源光纖；7、耦合器；8、隔離器；9、單模光纖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型基于手性光纖光柵的全光纖化鎖模光纖激光器包括第一偏振控制器1、手性光纖光柵2、第二偏振控制器3、泵浦源4、激光合束器5、有源光纖6、耦合器7、隔離器8和單模光纖9。其中第一偏振控制器1和第二偏振控制器3為三環(huán)形偏振控制器；所述泵浦源4為980nm泵浦源4；有源光纖6為摻鐿雙包層有源光纖6；耦合器7為2:8耦合器7；手性光纖光柵2為右旋雙螺旋，凹陷波長(zhǎng)在1064nm附近處，且周期短，截距均勻。

具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，激光合束器5具有第一合束連接端、第二合束連接端和泵浦輸入端，第一合束連接端與第二偏振控制器3相連接，泵浦輸入端分別與泵浦源4的輸出端相連接，第二合束連接端與有源光纖6的一端相連接，有源光纖6的另一端與耦合器7的一端相熔接，耦合器7的80％輸出端與隔離器8的輸入端相連，另一輸出端作為基于手性光纖光柵的全光纖化鎖模光纖激光器的激光輸出端，隔離器8的輸出端與單模光纖9的一端相連，單模光纖9的另一端與第一偏振控制相連，第一偏振控制器1和第二偏振控制器3通過(guò)手性光纖光柵2連接起來(lái)，所有器件連接后構(gòu)成一個(gè)環(huán)形腔。當(dāng)泵浦源4泵入泵浦光，雙包層有源光纖6吸收泵浦光后發(fā)生自發(fā)輻射，滿足諧振條件的自發(fā)輻射在多次運(yùn)行之后會(huì)得到放大，當(dāng)光強(qiáng)增加到一定程度，由于手性光纖光柵2的非線性作用會(huì)產(chǎn)生模式鎖定，最后實(shí)現(xiàn)脈沖輸出。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

泵浦光泵入摻鐿雙包層有源光纖6后，在摻鐿雙包層有源光纖6中自發(fā)輻射，輻射光經(jīng)過(guò)隔離器8、單模光纖9后進(jìn)入偏振控制器后轉(zhuǎn)化為線偏光，線偏光經(jīng)過(guò)手性光纖光柵2時(shí)轉(zhuǎn)化為左旋偏振光和右旋偏振光，在手性光纖傳輸?shù)倪^(guò)程中芯層的右旋偏振光和包層中的左旋偏振光發(fā)生耦合，致使芯層的右旋偏振光的能量向包層中左旋偏振模式輸送，最后纖芯中僅存左旋偏振光，左旋偏振光進(jìn)入單模光纖9，受光纖中的非線性效應(yīng)影響，主要有自相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制，最后轉(zhuǎn)化為橢圓偏振或者線偏光，通過(guò)調(diào)節(jié)偏振控制器，使合適的偏振狀態(tài)的光再次進(jìn)入摻鐿雙包層有源光纖6進(jìn)行放大。循環(huán)多次以后，脈沖不同強(qiáng)度部分積累不同的相移，也就演化成不同的偏振態(tài)，不同的偏振態(tài)在經(jīng)歷第二個(gè)偏振控制器時(shí)損耗也不相同，通過(guò)調(diào)節(jié)偏振控制器，可以實(shí)現(xiàn)與強(qiáng)度相關(guān)損耗，類似可飽和吸收效應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鎖模脈沖窄化，形成超短脈沖。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。