本发明属于被动锁模光纤激光器领域，具体涉及基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器。
背景技术：
1、掺镱光纤激光器是一种在掺杂镱离子的光纤中产生激光光束的激光器。它因窄脉冲宽度、高输出功率和长工作寿命等优势而广泛应用于制造工艺、医疗治疗等领域。由于掺镱光纤中镱离子的掺杂浓度较高，相比较于更常用的用于1550nm波段的掺铒光纤激光器，掺镱光纤激光器仅需较短掺镱光纤即可获得较高的光学增益。
2、被动锁模光纤激光器被认为是最有效、潜在的孤子源装置，当然它也存在一些缺点。以各种模式锁定结构为例，真实可饱和吸收体通常具有相对较低的损伤阈值和较短的寿命，这也阻碍了激光在高能量状态下运行；非线性偏振旋转效应对环境敏感，很难实现自启动。
3、近年来，掺镱光纤激光器大都采用单独的非线性偏振旋转结构或者单独的可饱和吸收体进行锁模脉冲输出。因此，将两者结合采用混合锁模可以有效结合前两种方式的优点避免前两种方式的缺点。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器，解决了现有技术中的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器，包括用于输出泵浦光的泵浦源，泵浦源的光出射方向依次串联设置有波分复用器、掺镱光纤、sm-28e单模光纤、偏振控制器一、偏振相关隔离器、偏振控制器二、耦合器以及复合可饱和吸收体锁模器；
4、所述偏振相关隔离器夹在偏振控制器一和偏振控制器二之间构成非线性偏振旋转结构，与复合可饱和吸收体锁模器实现双重非线性吸收效应。
5、进一步地，所述复合可饱和吸收体锁模器包括两个跳线头以及位于两个二跳线头之间的薄膜，所述薄膜是由单壁碳纳米管和二硫化钼溶液复合通过液相剥离法制成。
6、进一步地，所述薄膜制成切片后夹在两个跳线头之间，用法兰盘固定。
7、进一步地，所述单壁碳纳米管的管径为0.78nm。
8、进一步地，所述掺镱光纤的纤芯直径为6um，长度为1m；所述sm-28e单模光纤总长度为17m；所述偏振控制器一和偏振控制器二的尾纤均为hi1060单模光纤，且长度均为1m。
9、进一步地，所述激光器的腔体总长度为26m。
10、进一步地，所述波分复用器的双波长分别为980nm和1550nm，损耗均为0.13db，隔离度分别为20.68db和21.78db。
11、进一步地，所述掺镱光纤增益系数为250db/m。
12、进一步地，所述耦合器的输出比为10％：90％，耦合器的输出端输出10%的光用来检测光谱，其尾纤是hi1060单模光纤；
13、所述偏振相关隔离器工作波长为1030nm，其尾纤为hi1060单模光纤。
14、一种激光切割设备，包括上述的基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器。
15、本发明的有益效果：
16、1、本发明通过在复合可饱和吸收体锁模器中设置单壁碳纳米管和二硫化钼，在单个材料初始特性的基础上获得了更优异的光学特性，能够进行更好的锁模操作；另外加上非线性偏振旋转结构共同作用，可以进一步提升超短脉冲激光的输出性能。
17、2、从而将非线性偏振旋转结构和可饱和吸收体锁模技术两种锁模方式结合在一起的混合锁模，不仅性能更加稳定并且损伤阈值高、能在高脉冲能量下更好的在1030nm波段附近进行锁模操作。
18、3、本发明的激光器使用掺镱光纤作为激光增益介质，总腔长为26m，属于长腔结构，更容易达到锁模状态并可以携带更高的脉冲能量并降低脉冲的重复频率；对于长腔结构，腔内净色散量较大，而数值模拟结果显示随着腔长的增加激光器输出脉冲的脉宽也会增大，这种大啁啾的脉冲可以携带更高的脉冲能量并降低脉冲的重复频率，这正是传统的啁啾放大系统对脉冲进行多级处理所要达到的目的；因此，长腔结构的脉冲光纤激光器可以实现简化的啁啾放大系统，进而实现高能量脉冲输出。
19、4、本发明的激光器具有结构简单紧凑，成本低廉等优点；光纤之间的低损耗熔接提高了耦合效率，而光在激光腔中一直被束缚在光纤内，也很大程度上避免了外界因素的干扰，提高了环境稳定性。
1.基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器，其特征在于，包括用于输出泵浦光的泵浦源（1），泵浦源（1）的光出射方向依次串联设置有波分复用器（2）、掺镱光纤（3）、sm-28e单模光纤（4）、偏振控制器一（5）、偏振相关隔离器（6）、偏振控制器二（7）、耦合器（8）以及复合可饱和吸收体锁模器（9）；
2.根据权利要求1所述的基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器，其特征在于，所述复合可饱和吸收体锁模器（9）包括两个跳线头以及位于两个二跳线头之间的薄膜，所述薄膜是由单壁碳纳米管和二硫化钼溶液复合通过液相剥离法制成。
3.根据权利要求2所述的基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器，其特征在于，所述薄膜制成切片后夹在两个跳线头之间，用法兰盘固定。
4.根据权利要求2所述的基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器，其特征在于，所述单壁碳纳米管的管径为0.78nm。
5.根据权利要求1所述的基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器，其特征在于，所述掺镱光纤（3）的纤芯直径为6um，长度为1m；所述sm-28e单模光纤（4）总长度为17m；所述偏振控制器一（5）和偏振控制器二（7）的尾纤均为hi1060单模光纤，且长度均为1m。
6.根据权利要求1或5所述的基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器，其特征在于，所述激光器的腔体总长度为26m。
7.根据权利要求1所述的基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器，其特征在于，所述波分复用器（2）的双波长分别为980nm和1550nm，损耗均为0.13db，隔离度分别为20.68db和21.78db。
8.根据权利要求1所述的基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器，其特征在于，所述掺镱光纤（3）增益系数为250db/m。
9.根据权利要求1所述的基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器，其特征在于，所述耦合器（8）的输出比为10％：90％，耦合器（8）的输出端输出10%的光用来检测光谱，其尾纤是hi1060单模光纤；
10.一种激光切割设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的基于非线性偏振旋转和复合材料的混合锁模皮秒激光器。
