一種多諧振腔耦合的全光纖脈沖激光器的制作方法

本發(fā)明屬于激光技術(shù)與非線性光學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種多諧振腔耦合的全光纖脈沖激光器。

背景技術(shù)：

光纖激光器具有光束質(zhì)量好、效率高、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉、易于散熱、易于實現(xiàn)高功率、易維護多種特點，受到人們的廣泛關(guān)注。尤其是具有高光束質(zhì)量、高輸出功率、高穩(wěn)定性的調(diào)Q、鎖模脈沖光纖激光器，在生物醫(yī)療、激光通信、激光測距、激光武器、激光加工等多種領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

2μm波段激光屬于人眼安全波段，占據(jù)大氣窗口多個有利波長，廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工、激光醫(yī)療、科學(xué)研究和國防軍事等眾多領(lǐng)域，具有其他波段激光器不可替代的作用。此外，2μm波段高功率短脈沖光纖激光器是產(chǎn)生2～5μm波段高功率中紅外激光首選的泵浦源之一。目前獲得2μm波段納秒脈沖激光的重要技術(shù)主要有調(diào)Q技術(shù)、鎖模技術(shù)和增益開關(guān)技術(shù)。鎖模技術(shù)可以實現(xiàn)高峰值功率的飛秒或皮秒量級的脈沖輸出，調(diào)Q技術(shù)可以產(chǎn)生高能量的納秒或亞毫秒脈寬的激光(巨脈沖)輸出，增益開關(guān)作為產(chǎn)生激光巨脈沖的有效方法，是調(diào)Q技術(shù)的有效補充。傳統(tǒng)的調(diào)Q技術(shù)是通過在腔內(nèi)加入聲光、電光調(diào)制器或固態(tài)可飽和吸收體等自由空間元件實現(xiàn)，抗環(huán)境干擾能力差，而光纖與非光纖器件的熔接會增加諧振腔的損耗、降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不利于系統(tǒng)集成設(shè)計及產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了獲得脈沖激光的連續(xù)穩(wěn)定輸出，實現(xiàn)出射波長的多次變換且能夠覆蓋近紅外及中紅外波段，同時為了解決主動調(diào)Q的系統(tǒng)損耗和成本問題及基于傳統(tǒng)可飽和吸收體(半導(dǎo)體可飽和吸收鏡、新型納米材料等)用于被動調(diào)Q存在的制作工藝難、生產(chǎn)成本高、調(diào)節(jié)步驟繁瑣等問題，本發(fā)明利用光纖的可飽和吸收特性和獨特的多諧振腔全光纖設(shè)計，采用摻雜光纖作為增益介質(zhì)的同時作為可飽和吸收體，結(jié)合多諧振腔耦合的新型全光纖設(shè)計，整個工作過程包括一次被動調(diào)Q、兩次增益開關(guān)過程。通過多諧振腔耦合實現(xiàn)窄脈寬輸出，同時可以實現(xiàn)工作波長的多次選擇和變換。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種多諧振腔耦合的全光纖脈沖激光器包括：泵浦源、光纖合束器、第一反射型光纖布拉格光柵、第二反射型光纖布拉格光柵、第三反射型光纖布拉格光柵、第四反射型光纖布拉格光柵、第五反射型光纖布拉格光柵、第六反射型光纖布拉格光柵、第一增益光纖、第二增益光纖、第三增益光纖以及光隔離器，其中，

泵浦源連接光纖合束器的泵浦輸入端，光纖合束器的信號端連接第一反射型光纖布拉格光柵的一端，第一反射型光纖布拉格光柵的另一端依次連接第一增益光纖、第二反射型光纖布拉格光柵、第三反射型光纖布拉格光柵；光纖合束器的公共端依次連接第二增益光纖、第四反射型光纖布拉格光柵、第三增益光纖、第五反射型光纖布拉格光柵、第六光纖布拉格光柵以及光隔離器；

第三反射型光纖布拉格光柵與第五反射型光纖布拉格光柵構(gòu)成第一諧振腔；第一反射型光纖布拉格光柵與第二反射型光纖布拉格光柵構(gòu)成第二諧振腔；第四反射型光纖布拉格光柵與第六反射型光纖布拉格光柵構(gòu)成第三諧振腔；

泵浦源產(chǎn)生的泵浦光，通過光纖合束器，耦合進入第一諧振腔中，在第二增益光纖的作用下產(chǎn)生第一波長激光，之后進入第二諧振腔中泵浦第一增益光纖，產(chǎn)生第二波長激光，之后進入第三諧振腔泵浦第三增益光纖，最終產(chǎn)生的第三波長激光通過光隔離器輸出高功率、高穩(wěn)定性的脈沖激光。

作為優(yōu)選，所述第一反射型光纖布拉格光柵、第二反射型光纖布拉格光柵、第三反射型光纖布拉格光柵、第四反射型光纖布拉格光柵、第五反射型光纖布拉格光柵、第六反射型光纖布拉格光柵的反射率為R，其中0<R<1。

作為優(yōu)選，所述泵浦源為半導(dǎo)體激光器、固體激光器、氣體激光器、光纖激光器、拉曼激光器其中的一種，輸出泵浦光的中心波長λ的范圍為：800nm≤λ≤2000nm；所述的泵浦方式是纖芯單端泵浦、纖芯雙端泵浦、包層單端泵浦或包層雙端泵浦。

作為優(yōu)選，所述光纖合束器為(2+1)x1合束器或(6+1)合束器。

作為優(yōu)選，所述第一增益光纖、第二增益光纖、第三增益光纖為摻稀土元素的光纖或光子晶體光纖，摻雜的稀土元素為鐿(Yb)、鉺(Er)、鈥(Ho)、銩(Tm)、釹(Nd)、鉻(Cr)、釤(Sm)、鉍(Bi)其中的一種或幾種。

一種多諧振腔耦合的全光纖脈沖激光器包括：泵浦源、波分復(fù)用器、第一反射型光纖布拉格光柵、第二反射型光纖布拉格光柵、第四反射型光纖布拉格光柵、第五反射型光纖布拉格光柵、第六反射型光纖布拉格光柵、第一增益光纖、第二增益光纖、第三增益光纖、光隔離器以及環(huán)形器，其中，

泵浦源連接波分復(fù)用器的泵浦輸入端，波分復(fù)用器的公共端連接第二增益光纖的一端，第二增益光纖的另一端連接環(huán)形器的入射端；環(huán)形器的出射端依次連接第一反射型光纖布拉格光柵、第一增益光纖和第二反射型光纖布拉格光柵的一端，第二反射型光纖布拉格光柵的另一端連接波分復(fù)用器的信號端；環(huán)形器的公共端依次連接第四反射型光纖布拉格光柵、第三增益光纖、第五反射型光纖布拉格光柵、第六反射型光纖布拉格光柵及隔離器；

泵浦源產(chǎn)生的泵浦光通過波分復(fù)用器的泵浦輸入端進入到第二增益光纖，再通過環(huán)形器、第四反射型光纖布拉格光柵、第三增益光纖到達第五反射型光纖布拉格光柵，第五反射型光纖布拉格光柵為全反型光柵，第五反射型光纖布拉格光柵將光反射回去，依次通過第三增益光纖、第四反射型光纖布拉格光柵、環(huán)形器、第一反射型光纖布拉格光柵、第一增益光纖和第二反射型光纖布拉格光柵，到達波分復(fù)用器的信號端返回形成環(huán)形腔，所述環(huán)形腔的作用與上述直線型調(diào)制結(jié)構(gòu)的全光纖脈沖激光器中第一諧振腔的作用一樣；第一反射型光纖布拉格光柵與第二反射型光纖布拉格光柵構(gòu)成第二諧振腔；第四反射型光纖布拉格光柵與第六反射型光纖布拉格光柵構(gòu)成第三諧振腔。

泵浦源產(chǎn)生的泵浦光經(jīng)過波分復(fù)用器的泵浦輸入端進入到環(huán)形腔內(nèi)，泵浦第二增益光纖產(chǎn)生第一波長激光，環(huán)形腔產(chǎn)生的第一波長激光進入第二諧振腔內(nèi)，泵浦第一增益光纖產(chǎn)生第二波長激光，該第二波長的激光由波分復(fù)用器的信號端進入經(jīng)公共端輸出，通過第二增益光纖由環(huán)形器的入射端進入經(jīng)環(huán)形器的公共端輸出，進入第三諧振腔內(nèi)，泵浦第三增益光纖，產(chǎn)生第三波長的激光，經(jīng)隔離器輸出腔外。

作為優(yōu)選，所述第一反射型光纖布拉格光柵、第二反射型光纖布拉格光柵、第四反射型光纖布拉格光柵、第五反射型光纖布拉格光柵、第六反射型光纖布拉格光柵的反射率為R，其中0<R<1。

作為優(yōu)選，所述泵浦源為半導(dǎo)體激光器、固體激光器、氣體激光器、光纖激光器、拉曼激光器其中的一種，輸出泵浦光的中心波長λ的范圍為：800nm≤λ≤2000nm；所述的泵浦方式是纖芯單端泵浦、纖芯雙端泵浦、包層單端泵浦或包層雙端泵浦。

作為優(yōu)選，所述第一增益光纖、第二增益光纖、第三增益光纖為摻稀土元素的光纖或光子晶體光纖，摻雜的稀土元素為鐿(Yb)、鉺(Er)、鈥(Ho)、銩(Tm)、釹(Nd)、鉻(Cr)、釤(Sm)、鉍(Bi)其中的一種或幾種。

本發(fā)明多諧振腔耦合的全光纖脈沖激光器具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明利用摻稀土元素的光纖作為增益介質(zhì)的同時作為可飽和吸收體，無需額外增加調(diào)制器件，全光纖結(jié)構(gòu)，效率高，抗環(huán)境干擾能力強，設(shè)計靈活，成本低廉。

2、本發(fā)明利用多諧振腔的耦合作用，整個工作過程包括一次被動調(diào)Q、兩次增益開關(guān)，可以實現(xiàn)窄脈寬輸出同時可以實現(xiàn)工作波長的多次選擇和變換。輸出功率、光束質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性較傳統(tǒng)調(diào)Q技術(shù)得到進一步提高。

3、本發(fā)明設(shè)計靈活、結(jié)構(gòu)緊湊?？梢詫崿F(xiàn)高功率、高光束質(zhì)量、高效率、高穩(wěn)定性的超短脈沖激光輸出，全光纖化的設(shè)計減小了激光器體積，便于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

附圖說明：

圖1為實施例1多諧振腔交叉調(diào)制的全光纖脈沖激光器基本原理圖；

圖2為實施例2多諧振腔交叉調(diào)制的全光纖脈沖激光器基本原理圖；

圖3為實施例3多諧振腔交叉調(diào)制的全光纖脈沖激光器基本原理圖；

圖4為實施例4多諧振腔交叉調(diào)制的全光纖脈沖激光器基本原理圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種多諧振腔耦合的全光纖脈沖激光器，其為直線型調(diào)制結(jié)構(gòu)，其包括：泵浦源1、光纖合束器2、第一反射型光纖布拉格光柵6、第二反射型光纖布拉格光柵7、第三反射型光纖布拉格光柵8、第四反射型光纖布拉格光柵9、第五反射型光纖布拉格光柵10、第六反射型光纖布拉格光柵11、第一增益光纖3、第二增益光纖4、第三增益光纖5以及光隔離器12，其中，

泵浦源1連接光纖合束器2的泵浦輸入端，光纖合束器2的信號端連接第一反射型光纖布拉格光柵6的一端，第一反射型光纖布拉格光柵6的另一端依次連接第一增益光纖3、第二反射型光纖布拉格光柵7、第三反射型光纖布拉格光柵8；光纖合束器2的公共端依次連接第二增益光纖4、第四反射型光纖布拉格光柵9、第三增益光纖5、第五反射型光纖布拉格光柵10、第六光纖布拉格光柵11以及光隔離器12；

第三反射型光纖布拉格光柵8與第五反射型光纖布拉格光柵10構(gòu)成第一諧振腔；第一反射型光纖布拉格光柵6與第二反射型光纖布拉格光柵7構(gòu)成第二諧振腔；第四反射型光纖布拉格光柵9與第六反射型光纖布拉格光柵11構(gòu)成第三諧振腔；第一增益光纖3置于第二諧振腔內(nèi)，第二增益光纖4置于第一諧振腔內(nèi)，且置于第二諧振腔和第三諧振腔外，第三增益光纖5置于第三諧振腔內(nèi)；

泵浦源1產(chǎn)生的泵浦光，通過光纖合束器2，耦合進入第一諧振腔中，在第二增益光纖4的作用下產(chǎn)生第一波長激光，之后進入第二諧振腔中泵浦第一增益光纖3，產(chǎn)生第二波長激光，之后進入第三諧振腔泵浦第三增益光纖5，最終產(chǎn)生的第三波長激光通過光隔離器12輸出高功率、高穩(wěn)定性的脈沖激光。

泵浦源1產(chǎn)生的泵浦光通過光纖合束器2的泵浦輸入端進入到第二增益光纖4，再通過第四反射型光纖布拉格光柵9、第三增益光纖5到達第五反射型光纖布拉格光柵10，第五反射型光纖布拉格光柵10為全反型光柵，即反射率R≥99％，該中心波長處幾乎所有的光會被反射回去，通過第三增益光纖5、第四反射型光纖布拉格光柵9、第二增益光纖4、光纖合束器2、第一反射型光纖布拉格光柵6、第一增益光纖3和第二反射型光纖布拉格光柵7，到達第三反射型光纖布拉格光柵8，第三反射型光纖布拉格光柵8、第五反射型光纖布拉格光柵10組成第一諧振腔；泵浦光通過泵浦第一諧振腔內(nèi)第二增益光纖4產(chǎn)生的第一波長激光進入由第一反射型光纖布拉格光柵6和第二反射型光纖布拉格光柵7組成的第二諧振腔內(nèi)，對第一增益光纖3進行泵浦產(chǎn)生第二波長激光；第二諧振腔產(chǎn)生的激光通過光纖合束器2、第二增益光纖4進入由第四反射型光纖布拉格光柵9和第六反射型光纖布拉格光柵11組成的第三諧振腔內(nèi)，對第三增益光纖5進行泵浦產(chǎn)生第三波長的激光，然后經(jīng)光隔離器12輸出。

所述第一、第二、第三諧振腔的各對反射型光纖布拉格光柵間置有增益光纖，第一諧振腔內(nèi)的增益光纖作為增益介質(zhì)，第二、第三諧振腔內(nèi)的增益光纖起到可飽和吸收體的作用，實現(xiàn)脈沖輸出。泵浦光首先進入第一諧振腔中的增益光纖產(chǎn)生自發(fā)輻射放大，該過程為被動調(diào)Q過程；產(chǎn)生的第一波長激光進入第二諧振腔,對第二諧振腔的增益光纖進行泵浦，產(chǎn)生第二波長激光，該過程為增益開關(guān)過程；該第二波長激光再進入第一諧振腔得到放大，之后進入第三諧振腔,對第三諧振腔進行泵浦輸出第三波長激光，該過程為增益開關(guān)過程；然后經(jīng)光隔離器輸出。

作為優(yōu)選，所述第一反射型光纖布拉格光柵6、第二反射型光纖布拉格光柵7、第三反射型光纖布拉格光柵8、第四反射型光纖布拉格光柵9、第五反射型光纖布拉格光柵10、第六反射型光纖布拉格光柵11的反射率為R，其中0<R<1。

作為優(yōu)選，所述泵浦源1為半導(dǎo)體激光器、固體激光器、氣體激光器、光纖激光器、拉曼激光器其中的一種，輸出泵浦光的中心波長λ的范圍為：800nm≤λ≤2000nm；所述的泵浦方式是纖芯單端泵浦、纖芯雙端泵浦、包層單端泵浦或包層雙端泵浦。

作為優(yōu)選，所述光纖合束器2為(2+1)x1合束器或(6+1)合束器。

作為優(yōu)選，所述第一增益光纖3、第二增益光纖4、第三增益光纖5為摻稀土元素的光纖或光子晶體光纖，摻雜的稀土元素為鐿(Yb)、鉺(Er)、鈥(Ho)、銩(Tm)、釹(Nd)、鉻(Cr)、釤(Sm)、鉍(Bi)其中的一種或幾種。

如圖3所示，本發(fā)明還提供一種多諧振腔耦合的全光纖脈沖激光器，其為環(huán)型調(diào)制結(jié)構(gòu)，其包括：泵浦源1、波分復(fù)用器2’、第一反射型光纖布拉格光柵6、第二反射型光纖布拉格光柵7、第四反射型光纖布拉格光柵9、第五反射型光纖布拉格光柵10、第六反射型光纖布拉格光柵11、第一增益光纖3、第二增益光纖4、第三增益光纖5、光隔離器12以及環(huán)形器13，其中，

泵浦源1連接波分復(fù)用器2’的泵浦輸入端，波分復(fù)用器2’的公共端連接第二增益光纖4的一端，第二增益光纖4的另一端連接環(huán)形器13的入射端；環(huán)形器13的出射端依次連接第一反射型光纖布拉格光柵6、第一增益光纖3和第二反射型光纖布拉格光柵7的一端，第二反射型光纖布拉格光柵7的另一端連接波分復(fù)用器2’的信號端；環(huán)形器13的公共端依次連接第四反射型光纖布拉格光柵9、第三增益光纖5、第五反射型光纖布拉格光柵10、第六反射型光纖布拉格光柵11及隔離器12；

泵浦源1產(chǎn)生的泵浦光通過波分復(fù)用器2’的泵浦輸入端進入到第二增益光纖4，再通過環(huán)形器13、第四反射型光纖布拉格光柵9、第三增益光纖5到達第五反射型光纖布拉格光柵10，第五反射型光纖布拉格光柵10為全反型光柵，即反射率R≥99％，第五反射型光纖布拉格光柵(10)將光反射回去，依次通過第三增益光纖5、第四反射型光纖布拉格光柵9、環(huán)形器13、第一反射型光纖布拉格光柵6、第一增益光纖3和第二反射型光纖布拉格光柵7，到達復(fù)用器2’的信號端返回形成環(huán)形腔，所述環(huán)形腔的作用與上述直線型調(diào)制結(jié)構(gòu)的全光纖脈沖激光器中第一諧振腔的作用一樣；第一反射型光纖布拉格光柵6與第二反射型光纖布拉格光柵7構(gòu)成第二諧振腔；第四反射型光纖布拉格光柵9與第六反射型光纖布拉格光柵11構(gòu)成第三諧振腔。

泵浦源1產(chǎn)生的泵浦光經(jīng)過波分復(fù)用器2’的泵浦輸入端進入到環(huán)形腔內(nèi)，泵浦第二增益光纖4產(chǎn)生第一波長激光，環(huán)形腔產(chǎn)生的第一波長激光進入第二諧振腔內(nèi)，泵浦第一增益光纖3產(chǎn)生第二波長激光，該第二波長的激光由波分復(fù)用器2’的信號端進入經(jīng)公共端輸出，通過第二增益光纖4由環(huán)形器的入射端進入經(jīng)環(huán)形器的公共端輸出，進入第三諧振腔內(nèi)，泵浦第三增益光纖5，產(chǎn)生第三波長的激光，經(jīng)隔離器12輸出腔外。

作為優(yōu)選，所述第一反射型光纖布拉格光柵6、第二反射型光纖布拉格光柵7、第四反射型光纖布拉格光柵9、第五反射型光纖布拉格光柵10、第六反射型光纖布拉格光柵11的反射率為R，其中0<R<1。

作為優(yōu)選，所述泵浦源為半導(dǎo)體激光器、固體激光器、氣體激光器、光纖激光器、拉曼激光器其中的一種，輸出泵浦光的中心波長λ的范圍為：800nm≤λ≤2000nm；所述的泵浦方式是纖芯單端泵浦、纖芯雙端泵浦、包層單端泵浦或包層雙端泵浦。

作為優(yōu)選，所述第一增益光纖、第二增益光纖、第三增益光纖為摻稀土元素的光纖或光子晶體光纖，摻雜的稀土元素為鐿(Yb)、鉺(Er)、鈥(Ho)、銩(Tm)、釹(Nd)、鉻(Cr)、釤(Sm)、鉍(Bi)其中的一種或幾種。

本發(fā)明利用光纖的可飽和吸收特性和獨特的多諧振腔全光纖設(shè)計，采用摻雜光纖作為增益介質(zhì)的同時作為可飽和吸收體，通過多諧振腔耦合實現(xiàn)窄脈沖輸出，同時可以實現(xiàn)工作波長的多次選擇和變換。整個工作過程包括一次被動調(diào)Q、兩次增益開關(guān)過程，同時涉及多諧振腔間的交叉調(diào)制。該激光器設(shè)計靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉，能有效提高激光效率及輸出穩(wěn)定性。

實施例1

一種多諧振腔耦合的全光纖脈沖激光器結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖中1為泵浦源，可選用中心波長為976nm的半導(dǎo)體激光二極管；2為光纖合束器，可以選用(2+1)×1泵浦信號合束器，如6/125型或20/125型；3、4、5是第一、第二、第三增益光纖，可選用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能摻鐿光纖；6、7、8、9、10、11是第一、第二、第三、第四、第五、第六反射型光纖布拉格光柵，可選高反型和部分反射型光柵，反射率為R，其中0<R<1；12是光隔離器，可選偏振無關(guān)光隔離器。

泵浦源1連接光纖合束器2的泵浦輸入端，光纖合束器2的信號端連接第一反射型光纖布拉格光柵6，第一反射型光纖布拉格光柵6的另一端依次連接第一增益光纖3、第二反射型光纖布拉格光柵7、第三反射型光纖布拉格光柵8；光纖合束器2的公共端依次連接第二增益光纖4、第四反射型光纖布拉格光柵9、第三增益光纖5、第五反射型光纖布拉格光柵10，到達第六光纖布拉格光柵11；第三反射型光纖布拉格光柵8與第五反射型光纖布拉格光柵10為全反型光柵，即反射率R，R≥99％，該中心波長處幾乎所有的光會被反射回去。

泵浦源1產(chǎn)生的泵浦光通過光纖合束器2的泵浦輸入端進入到第二增益光纖4，再通過到達第五反射型光纖布拉格光柵10，第五反射型光纖布拉格光柵10為全反型光柵，即反射率R≥99％，第五反射型光纖布拉格光柵10將光反射回去，依次通過第三增益光纖5、第四反射型光纖布拉格光柵9、第二增益光纖4、光纖合束器2、第一反射型光纖布拉格光柵6、第一增益光纖3和第二反射型光纖布拉格光柵7，到達第三反射型光纖布拉格光柵8。第三反射型光纖布拉格光柵8、第五反射型光纖布拉格光柵10組成第一諧振腔；泵浦光通過泵浦第一諧振腔內(nèi)第二增益光纖4產(chǎn)生的第一波長激光進入由第一反射型光纖布拉格光柵6和第二反射型光纖布拉格光柵7組成的第二諧振腔內(nèi)，對第一增益光纖3進行泵浦產(chǎn)生第二波長激光；第二諧振腔產(chǎn)生的第二波長激光通過光纖合束器2、第二增益光纖4進入由第四反射型光纖布拉格光柵9和第六反射型光纖布拉格光柵11組成的第三諧振腔內(nèi)，對第三增益光纖5進行泵浦產(chǎn)生第三波長激光，然后經(jīng)光隔離器12輸出。

實施例2

一種多諧振腔耦合的全光纖脈沖激光器結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖中1為泵浦源，可選用中心波長為976nm的半導(dǎo)體激光二極管；2為光纖合束器，可以選用(2+1)×1泵浦信號合束器，如6/125型或20/125型；3、4、5是第一、第二、第三增益光纖，可選用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能摻鐿光纖；6、9、10、11是第一、第四、第五、第六反射型光纖布拉格光柵，可選高反型和部分反射型光柵，反射率為R，其中0<R<1；12是光隔離器，可選偏振無關(guān)光隔離器，0是全反鏡，可選金鏡。

泵浦源1連接光纖合束器2的泵浦輸入端，光纖合束器2的信號端連接第一反射型光纖布拉格光柵6，第一反射型光纖布拉格光柵6的另一端依次連接第一增益光纖3和全反鏡0；光纖合束器2的公共端依次連接第二增益光纖4、第四反射型光纖布拉格光柵9、第三增益光纖5、第五反射型光纖布拉格光柵10，到達第六光纖布拉格光柵11；第五反射型光纖布拉格光柵10為全反型光柵，即反射率R，R≥99％，該中心波長處幾乎所有的光會被反射回去。

泵浦源1產(chǎn)生的泵浦光通過光纖合束器2的泵浦輸入端進入，通過第二增益光纖4，到達第五反射型光纖布拉格光柵10，第五反射型光纖布拉格光柵10將光反射回去，依次經(jīng)過第二增益光纖4、光纖合束器2、第一反射型光纖布拉格光柵6和第一增益光纖3達到全反鏡0，該全反鏡為金鏡，其反射率為R，R≥99％，幾乎所有的光會被反射回去，全反鏡0與第五反射型光纖布拉格光柵10組成第一諧振腔，全反鏡0與第一反射型光纖布拉格光柵6組成第二諧振腔；

泵浦源1的泵浦光通過第一諧振腔內(nèi)第二增益光纖4產(chǎn)生的激光進入到第二諧振腔，泵浦第一增益光纖3輸出另一個波長的激光，依次經(jīng)過光纖合束器2、第二增益光纖4，進入由第四反射型光纖布拉格光柵9和第六反射型光纖布拉格光柵11組成的第三諧振腔內(nèi)，泵浦第三增益光纖5輸出最終的激光，然后經(jīng)隔離器13輸出。

實施例3

一種多諧振腔耦合的全光纖脈沖激光器結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖中1為泵浦源，可選用中心波長為976nm的半導(dǎo)體激光二極管；2’為波分復(fù)用器，可以選用(2+1)×1泵浦信號合束器，如6/125型或20/125型；3、4、5是第一、第二、第三增益光纖，可選用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能摻鐿光纖；6、7、8、9、10、11是第一、第二、第三、第四、第五、第六反射型光纖布拉格光柵，可選高反型和部分反射型光柵，反射率為R，其中0<R<1；12是光隔離器，可選偏振無關(guān)光隔離器，13是環(huán)形器。

泵浦源1連接波分復(fù)用器2’的泵浦輸入端，波分復(fù)用器2’的公共端連接第二增益光纖4，第二增益光纖4的另一端連接環(huán)形器13的入射端；環(huán)形器的出射端依次連接第一反射型光纖布拉格光柵6、第一增益光纖3和第二反射型光纖布拉格光柵7，第二反射型光纖布拉格光柵7的另一端連接波分復(fù)用器2’的信號端；環(huán)形器13的公共端依次連接第四反射型光纖布拉格光柵9、第三增益光纖5、第五反射型光纖布拉格光柵10、第六反射型光纖布拉格光柵11及隔離器12。第五反射型光纖布拉格光柵10為全反型，即反射率R，R≥99％，該中心波長處幾乎所有的光會被反射回去。

泵浦源1產(chǎn)生的泵浦光通過復(fù)用器2’的泵浦輸入端進入到第二增益光纖4，再通過環(huán)形器13、第四反射型光纖布拉格光柵9、第三增益光纖5到達第五反射型光纖布拉格光柵10，第五反射型光纖布拉格光柵10將光反射回去，依次通過第三增益光纖5、第四反射型光纖布拉格光柵9、環(huán)形器13、第一反射型光纖布拉格光柵6、第一增益光纖3和第二反射型光纖布拉格光柵7，到達波分復(fù)用器2’的信號端返回形成環(huán)形腔。

泵浦光經(jīng)過波分復(fù)用器2’的泵浦輸入端進入到環(huán)形腔內(nèi)，泵浦第二增益光纖4產(chǎn)生第一波長激光，第一波長激光進入由第一反射型光纖布拉格光柵6和第二反射型光纖布拉格光柵7組成的第二諧振腔內(nèi)，泵浦第一增益光纖3產(chǎn)生第二波長的激光，該波長的激光由波分復(fù)用器2’的信號端進入經(jīng)公共端輸出，通過第二增益光纖4由環(huán)形器的入射端進入經(jīng)環(huán)形器的公共端輸出，進入由第四反射型光纖布拉格光柵9和第六反射型光纖布拉格光柵11組成的第三諧振腔內(nèi)，泵浦第三增益光纖5，產(chǎn)生第三波長的激光，經(jīng)第六反射型光纖布拉格光柵11、隔離器12輸出腔外。

實施例4

一種多諧振腔耦合的全光纖脈沖激光器結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖中1為泵浦源，可選用中心波長為976nm的半導(dǎo)體激光二極管；2為光纖合束器，可以選用(2+1)×1泵浦信號合束器，如6/125型或20/125型；3、4、5是第一、第二、第三增益光纖，可選用美國Nufern公司生產(chǎn)的高性能摻鐿光纖；6、7、9、11是第一、第二、第四、第六反射型光纖布拉格光柵，可選高反型和低反型光柵，反射率為R，其中0<R<1；12是光隔離器，可選偏振無關(guān)光隔離器，14是濾波器，可選1.5μm波段窄帶濾波器；15是光纖耦合器，可選90/10分束器。

泵浦源1連接波分復(fù)用器2’的泵浦輸入端，波分復(fù)用器2’的公共端依次連接第二增益光纖4、濾波器14、第二反射型光纖布拉格光柵7、第一增益光纖3和第一反射型光纖布拉格光柵6，第一反射型光纖布拉格光柵6的另一端連接光纖耦合器15的入射端進入，光纖耦合器15的10％端口作為輸出，光纖耦合器15的90％端口依次連接第四反射型光纖布拉格光柵9、第三增益光纖5、第六反射型光纖布拉格光柵11、隔離器12，隔離器12的另一端連接波分復(fù)用器2’的信號端。

泵浦光通過波分復(fù)用器2’的泵浦輸入端進入到由整個環(huán)型裝置構(gòu)成的環(huán)形腔內(nèi)，泵浦第二增益光纖4，產(chǎn)生的激光經(jīng)濾波器14濾波后進入由第一反射型光纖布拉格光柵6、第二反射型光纖布拉格光柵7組成的第二諧振腔，泵浦第一增益光纖3產(chǎn)生另一波長的激光，該波長的激光經(jīng)光纖耦合器15進入由第四反射型光纖布拉格光柵9、第六反射型光纖布拉格光柵11組成的第三諧振腔，泵浦第三增益光纖5，產(chǎn)生最終的激光，該波長的激光經(jīng)光隔離器12，波分復(fù)用器2’、第二增益光纖4、濾波器14、第二反射型光纖布拉格光柵7，第一增益光纖3、第一反射型光纖布拉格光柵6，由光纖耦合器15的10％端口輸出。

以上實施例僅為本發(fā)明的示例性實施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實質(zhì)和保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。