2um調(diào)Q脈沖摻銩光纖激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種2um調(diào)Q脈沖摻銩光纖激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]運行在2微米波段范圍人眼安全光譜范圍的摻銩激光器在外科手術(shù)、激光雷達(dá)、遙感、大氣傳輸、軍事以及工業(yè)加工等領(lǐng)域均具有極好的研究價值和巨大的應(yīng)用前景，是一直以來都是備受關(guān)注的一個方向。這些應(yīng)用幾乎都需要高峰值功率的脈沖摻銩光纖激光，而目前摻銩光纖激光器多數(shù)為連續(xù)輸出，少數(shù)脈沖輸出的摻銩光纖激光器輸出功率較低，脈沖寬度比較寬，峰值功率較低。此外，目前的摻銩光纖激光器多為隨機偏振輸出，無法滿足一些需要線偏振激光的應(yīng)用如激光雷達(dá)、非線性波長轉(zhuǎn)換等的要求。另一方面，與摻銩固體激光器相比全光纖化激光器具有小型、緊湊、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，已經(jīng)成為光纖激光器發(fā)展的一個重要趨勢，例如1.94mm是在人體組織中能夠被大量吸收的一個有用波長，它能夠快速清潔的切割并且少流血。在泌尿?qū)W領(lǐng)域，目前大量研究所應(yīng)用的光源都是Ho:YAG(摻鈥釔鋁石榴石)激光。而摻銩光纖激光器在組織切除和前列腺切除的臨床應(yīng)用正在展開。它是Ho:YAG激光的潛在替代者。由于它能夠連續(xù)和脈沖運行，這對很多應(yīng)用來說很重要，此夕卜，它還具有很高光束質(zhì)量和高激光轉(zhuǎn)換效率。所以，實現(xiàn)高平均功率、窄脈寬、高峰值功率可隨機偏振或線偏振輸出的高穩(wěn)定性摻銩脈沖光纖激光器意義重大。
[0003]綜上可知，現(xiàn)有技術(shù)在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種2um調(diào)Q脈沖摻銩光纖激光器，目的在于實現(xiàn)一種可以隨機偏振輸出也可以線偏振輸出的高穩(wěn)定性的脈沖光纖激光器，并且可以高平均功率、窄脈寬、高峰值功率。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種2um調(diào)Q脈沖摻銩光纖激光器，包括電路模組和光路模組，所述光路模組包括同光軸依次連接的種子源模塊、至少一個第一光纖放大裝置、至少一個第二光纖放大裝置、光電保護裝置和準(zhǔn)直輸出光隔離器；
[0006]所述種子源模塊包括第一栗浦激光器、高反射率光纖光柵、低反射率光纖光柵、第一合束器、第一增益光纖和調(diào)制器；所述第一光纖放大裝置包括第一在線光隔離器、第一光纖放大器、第二增益光纖、第二栗浦激光器、第二合束器；所述第二光纖放大裝置包括第二在線光隔離器、第二光纖放大器、第三栗浦激光器、第三合束器和第三增益光纖；所述光路模組中設(shè)置光無源器件，所述光無源器件包括保偏光纖，所述2um調(diào)Q脈沖摻銩光纖激光器的輸出激光還包括隨機偏振模式或線偏振模式。
[0007]根據(jù)本發(fā)明所述2um調(diào)Q脈沖摻銩光纖激光器，所述電路模組包括:
[0008]栗浦驅(qū)動電路，用于驅(qū)動所述第一栗浦激光器、所述第二栗浦激光器、所述第三栗浦激光器產(chǎn)生連續(xù)激光；
[0009]調(diào)制器驅(qū)動電路，用于驅(qū)動所述調(diào)制器并且通過改變諧振腔的品質(zhì)因數(shù)將連續(xù)激光變?yōu)槊}沖激光，所述調(diào)制器驅(qū)動電路通過電信號來改變輸出脈沖激光的重復(fù)頻率；
[0010]控制電路，用于調(diào)節(jié)所述種子源模塊、所述第一光纖放大裝置和所述第二光纖放大裝置的上電和斷電時序，所述控制電路通過人機界面的設(shè)定參數(shù)以控制輸出激光的功率和重復(fù)頻率；
[0011]保護電路，用于所述2um調(diào)Q脈沖摻銩光纖激光器的溫度和光路的監(jiān)測和保護。
[0012]根據(jù)本發(fā)明所述2um調(diào)Q脈沖摻銩光纖激光器，所述種子源模塊包括正向栗浦結(jié)構(gòu)或反向栗浦結(jié)構(gòu)；
[0013]正向栗浦結(jié)構(gòu)設(shè)置的所述種子源模塊包括依次連接的所述高反射率光纖光柵、所述第一栗浦激光器、所述第一合束器、所述第一增益光纖、所述調(diào)制器和低反射率光纖光柵，所述第一合束器的信號輸入端連接于所述高反射率光纖光柵，所述第一合束器的信號輸出端連接于第一增益光纖，所述第一合束器的栗浦端連接于所述第一栗浦激光器；或
[0014]反向栗浦結(jié)構(gòu)設(shè)置的所述種子源模塊包括依次連接的所述高反射率光纖光柵、所述調(diào)制器、所述第一增益光纖、所述第一栗浦激光器、所述第一合束器和所述低反射率光纖光柵，所述第一合束器信號輸入端連接于所述低反射率光纖光柵，所述第一合束器的信號輸出端連接于所述第一增益光纖，所述第一合束器的栗浦端連接于所述第一栗浦激光器。
[0015]根據(jù)本發(fā)明所述2um調(diào)Q脈沖摻銩光纖激光器，所述種子源模塊包括腔內(nèi)栗浦結(jié)構(gòu)或腔外栗浦結(jié)構(gòu)；
[0016]腔內(nèi)栗浦結(jié)構(gòu)的所述種子源模塊包括依次連接的所述高反射率光纖光柵、所述第一栗浦激光器、所述第一合束器、所述第一增益光纖、所述調(diào)制器和所述低反射率光纖光柵，所述第一合束器信號輸入端連接于所述高反射率光纖光柵，所述第一合束器的信號輸出端連接于所述第一增益光纖，所述第一合束器的栗浦端連接于第一栗浦激光器；或
[0017]腔外栗浦結(jié)構(gòu)的所述種子源模塊包括依次連接的所述第一栗浦激光器、所述第一合束器、所述高反射率光纖光柵、所述第一增益光纖、所述調(diào)制器和所述低反射率光纖光柵，所述第一合束器信號輸入端不與其他器件連接，所述第一合束器的信號輸出端連接于所述高反射率光纖光柵，所述第一合束器的栗浦端連接于所述第一栗浦激光器。
[0018]根據(jù)本發(fā)明所述2um調(diào)Q脈沖摻銩光纖激光器，所述第一光纖放大器包括正向栗浦結(jié)構(gòu)或反向栗浦結(jié)構(gòu)；
[0019]正向栗浦結(jié)構(gòu)的所述第一光纖放大器依次連接的所述第二栗浦激光器、所述第二合束器和所述第二增益光纖，所述第二合束器的信號輸入端與所述第一在線光隔離器輸出端連接，所述第二合束器的信號輸出端與所述第二增益光纖連接，所述第二合束器的栗浦端連接于所述第二栗浦激光器；或
[0020]反向栗浦結(jié)構(gòu)的所述第一光纖放大器依次連接的所述第二增益光纖、所述第二栗浦激光器和所述第二合束器，所述第二合束器的信號輸入端與后一級的所述第一光纖放大裝置的所述第一在線光隔離器的輸入端或者所述第二光纖放大裝置的所述第二光在線隔離器的輸入端連接，所述第二合束器的信號輸出端與所述第二增益光纖連接，所述第二合束器的栗浦端連接于所述第二栗浦激光器。
[0021]根據(jù)本發(fā)明所述2um調(diào)Q脈沖摻銩光纖激光器，所述第二光纖放大器包括正向栗浦結(jié)構(gòu)或反向栗浦結(jié)構(gòu)；
[0022]正向栗浦結(jié)構(gòu)的所述第二光纖放大器依次連接所述第三栗浦激光器、所述第三合束器和所述第三增益光纖，所述第三合束器的信號輸入端與所述第二在線光隔離器輸出端連接，所述第三合束器的信號輸出端與所述第三增益光纖連接，所述第三合束器栗浦端連接于所述第三栗浦激光器；
[0023]反向栗浦結(jié)構(gòu)的所述第二光纖放大器依次連接所述第三增益光纖、所述第三栗浦激光器和所述第三合束器，所述第三合束器的信號輸入端與后一級的所述第二光纖放大裝置的所述第二在線光隔離器的輸入端或者所述準(zhǔn)直輸出光隔離器的輸入端連接，所述第三合束器的信號輸出端與第三增益光纖連接，所述第三合束器的栗浦端連接于所述第三栗浦激光器。