本發明提供的飛秒光纖激光器，包括：自鎖模光纖振蕩器、泵浦模塊、第一有源光纖、第一布拉格光柵、第二有源光纖、保偏光纖及放大器，所述第二有源光纖包層刻有第二布拉格光柵，本發明提供的飛秒光纖激光器具有特殊腔體結構，無需光路機械調整，能夠實現高平均功率穩定輸出的飛秒光纖激光輸出，同時也保證了裝置的結構簡單性與電路安全性；能夠光學元器件的使用數量，減少無源光纖的使用，抑制非線性效應，降低了成本。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，特別涉及一種飛秒光纖激光器及其工作方法。

背景技術

近年來，隨著光纖激光技術的進步，基于超短脈沖光纖激光器構建的系統由于具有緊湊化結構、較高的轉化效率以及長期穩定運轉等特性，被廣泛應用于眾多應用研究領域，其中以光纖飛秒激光器的應用研究最為典型。光纖激光以高效率、易集成、優異的光束質量等特性在激光技術發展中迅速崛起，成為學術界和產業界的熱點研究課題。飛秒光纖激光技術的多領域應用與潛在發展，對激光器輸出性能也提出了更高要求，需要兼具高激光功率與高可靠性等特性。

目前光纖工業市場上為了在單光纖中實現高功率激光輸出，多采用主振蕩功率放大結構的光纖激光器，它包括：種子激光發射部分和功率放大部分，但存在諸多缺點。首先，需要復雜控制系統，例如，激光開啟時必須先開啟種子激光，當種子激光穩定后，才能開啟功率放大級；在激光關閉時，必須先關閉功率放大級，確定完成后，才能關閉種子激光。如果操作錯誤、者控制系統出錯或者溫度過高，將導致功率放大級中產生較強的激光自生振蕩，燒壞增益光纖，甚至燒壞全部光路器件。其次，在種子激光光源和功率放大級中分別使用泵浦半導體激光器，并使用不同的驅動電路和復雜的控制電路，導致成本增加。再次，因在種子光源和功率放大級之間使用泵浦/信號光纖合束器，不容易實現注入信號光纖與輸出光纖的纖芯模場匹配，限制了光纖的輸出功率。因此，亟需一種解決上述問題的飛秒光纖激光器的出現。

發明內容

有鑒如此，有必要針對現有技術存在的缺陷，提供一種能夠實現高平均功率穩定輸出的飛秒光纖激光輸出，同時也保證了裝置的結構簡單性與電路安全性的飛秒激光器。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種飛秒光纖激光器，包括：自鎖模光纖振蕩器、泵浦模塊、第一有源光纖、第一布拉格光柵、第二有源光纖、保偏光纖及放大器，所述第二有源光纖包層刻有第二布拉格光柵；其中：

所述自鎖模光纖振蕩器產生并輸出第一飛秒脈沖激光束，所述第一飛秒脈沖激光束通過保偏光纖進入所述泵浦模塊形成泵浦光，所述泵浦光進入所述的第一有源光纖并在所述第一布拉格光柵和所述第二布拉格光柵形成的諧振器內振蕩形成第二飛秒脈沖激光束，所述第二飛秒脈沖激光束通過所述第二布拉格光柵傳輸至所述放大器進行功率放大后形成第三飛秒脈沖激光束，所述第三飛秒脈沖激光束并輸出至所述自鎖模光纖振蕩器，所述自鎖模光纖振蕩器接收并輸出預定能量的飛秒激光束。

在其中一些實施例中，所述的自鎖模光纖振蕩器為全光纖振蕩器。

在其中一些實施例中，所述的泵浦模塊為二極管泵浦。

在其中一些實施例中，所述保偏光纖為單模場光子晶體光纖，模場直徑為9.2±0.5μm。

在其中一些實施例中，所述有源光纖內均摻有增益離子。

在其中一些實施例中，所述增益離子為釹、鐿、鉺、銩、鈥、鏑或鐠中的一種或多種。

在其中一些實施例中，所述有源光纖纖芯直徑為6.2±0.5μm，模場直徑為9.2±0.5μm。

在其中一些實施例中，所述第一布拉格光柵的反射率等于或高于所述第二布拉格光柵，所述第二布拉格光柵為再生型啁啾體布拉格光柵。

在其中一些實施例中，所述第一有源光纖纖芯直徑小于所述第二有源光纖的纖芯直徑，所述第一有源光纖包層直徑大于所述第二有源光纖的包層直徑。