CN204517129U - 2微米光纤微球激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于光纤激光器技术领域，涉及了一种基于普通单模光纤微球的2微米光纤微球激光器。本实用新型将掺铒光纤激光器的输出端与隔离器的输入端用光纤连接；隔离器的输出端与波分复用器的泵浦端用光纤连接；波分复用器的公共端与掺铥光纤的一端用光纤连接；掺铥光纤的另一端与中间带有锥区的单模光纤的一端用光纤连接；将单模光纤微球移到中间带有锥区的单模光纤的锥区附近并用紫外胶固化；波分复用器的信号端与1∶1耦合器的输入端用光纤连接；1∶1耦合器的输出端的两根光纤连接形成闭合环路；基于光纤微球极高的品质因数实现了低功率阈值的2微米光纤微球激光器单波长激光输出。本实用新型具有制作工艺简单、成本低、激光阈值功率低等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于光纤激光器技术领域，特别涉及了一种基于普通单模光纤微球的2微米光纤微球激光器。
背景技术
随着光纤通信的飞速发展和大功率半导体激光器制造工艺的成熟，光纤激光器已成为国际上固体激光领域的研究热点之一。与传统的气体激光器和固体激光器相比，光纤激光器具有显著的特点：转换效率高、结构紧凑、散热容易、光束质量好、成本低、稳定性强等。在多种工作波段的光纤激光器当中，激光输出在2微米附近的掺铥光纤激光器尤其受到人们的关注。2微米波段属于人眼安全的工作波段(＞1.4微米)，水中的吸收系数高，大气穿透能力强且存在几个低损耗的窗口，同时还被认为是3-5微米光参量振荡的有效抽运源，在测距、雷达、遥感、探测空间、光通信、医疗、军事等领域都有着广泛的应用。
目前已有报告的掺铥光纤激光器的研究主要包括：1)利用光纤光栅作为选频元件，优势在于实现了全光纤结构，但该方法中所用的2微米光纤光栅价格昂贵且国内不具备自主生产能力；2)利用光子晶体光纤作为选频元件，结构简单但同样成本较为昂贵；3)利用二色镜组成F-P腔提供频率选择，该方法制作的激光器往往体积较大；4)利用掺杂光纤微球作为选频元件，优势在于所产生激光功率阈值较低；因此，开发一种制作工艺简单、低成本、低激光功率阈值的2微米微球光纤激光器具有重要的应用价值。
发明内容
本实用新型就是针对现有技术的不足，提出了一种基于光纤微球的2微米光纤微球激光器。
本实用新型解决技术问题所采取的技术方案：
本实用新型包括一台掺铒光纤激光器、一个隔离器、一个波分复用器、一段掺铥光纤、一段中间带有锥区的单模光纤、一个单模光纤微球、一个1∶1的光纤耦合器。
掺铒光纤激光器的输出端与隔离器的输入端用光纤连接；隔离器的输出端与波分复用器的泵浦端用光纤连接；波分复用器的公共端与掺铥光纤的一端用光纤连接；掺铥光纤的另一端与中间带有锥区的单模光纤的一端用光纤连接；将单模光纤微球移到中间带有锥区的单模光纤的锥区附近并用紫外胶固化；波分复用器的信号端与1∶1耦合器的输入端用光纤连接；1∶1耦合器的输出端的两根光纤连接形成闭合环路。
本实用新型主要适用于光纤传感领域，基于光纤微球回音壁模式的波长选择原理，利用光纤微球极高的品质因数减少了激光器的功率损耗，实现了低功率阈值的2微米光纤微球激光器单波长激光输出。本实用新型具有制作工艺简单、成本低、激光阈值功率低等优点。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为2微米光纤微球激光器激光输出的光谱图；
具体实施方式
如图1所示，制作基于普通单模光纤微球的2微米光纤微球激光器装置包括一台掺铒光纤激光器1、一个隔离器2、一个波分复用器3、一段掺铥光纤4、一段中间带有锥区的单模光纤5、一个单模光纤微球6、一个1∶1的光纤耦合器7。
将掺铒光纤激光器1的输出端与隔离器2的输入端用光纤连接；隔离器2的输出端与波分复用器3的泵浦端用光纤连接；波分复用器3的公共端与掺铥光纤4的一端用光纤连接；掺铥光纤4的另一端与中间带有锥区的单模光纤5的一端用光纤连接；将单模光纤微球6移到中间带有锥区的单模光纤5的锥区附近并用紫外胶固化；波分复用器3的信号端与1∶1耦 合器7的输入端用光纤连接；1∶1耦合器7的输出端的两根光纤连接形成闭合环路。
该可切换可调谐掺铥光纤激光器具体工作过程如下：
(1)将掺铒光纤激光器的输出端与隔离器的输入端用光纤连接；隔离器的输出端与波分复用器的泵浦端用光纤连接；波分复用器的公共端与掺铥光纤的一端用光纤连接；掺铥光纤的另一端与中间带有锥区的单模光纤的一端用光纤连接；将单模光纤微球移到中间带有锥区的单模光纤的锥区附近并用紫外胶固化；波分复用器的信号端与1∶1耦合器的输入端用光纤连接；1∶1耦合器的输出端的两根光纤连接形成闭合环路。所选用的掺铥光纤长度为4米，光纤微球直径为178微米，掺铒光纤激光器最大输出为20瓦；
(2)开启掺铒光纤激光器，使得掺铒光纤激光器输出功率大于100mW，可以观测到2微米光纤微球激光器稳定的单波长激光光谱图如图2所示。
Claims (1)
1.基于普通单模光纤微球的2微米光纤微球激光器，包括一台掺铒光纤激光器、一个隔离器、一个波分复用器、一段掺铥光纤、一段中间带有锥区的单模光纤、一个单模光纤微球、一个1∶1的光纤耦合器，其特征在于：
掺铒光纤激光器的输出端与隔离器的输入端用光纤连接；隔离器的输出端与波分复用器的泵浦端用光纤连接；波分复用器的公共端与掺铥光纤的一端用光纤连接；掺铥光纤的另一端与中间带有锥区的单模光纤的一端用光纤连接；将单模光纤微球移到中间带有锥区的单模光纤的锥区附近并用紫外胶固化；波分复用器的信号端与1∶1耦合器的输入端用光纤连接；1∶1耦合器的输出端的两根光纤连接形成闭合环路。
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|---|---|---|---|---|
| CN105244746A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-01-13 | 浙江师范大学 | 一种实现窄线宽激光输出的方法 |
| CN108429126A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-21 | 哈尔滨工程大学 | 一种掺铥微球腔激光器及其制备方法 |
| CN108761124A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-06 | 湖北大学 | 基于微球谐振器的风速测量装置 |
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