CN102364767A - 光纤光栅线性腔单频光纤激光器 - Google Patents

光纤光栅线性腔单频光纤激光器 Download PDF

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宁提纲
温晓东
裴丽
李晶
陈宏尧
顔玲玲
张婵
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Abstract

光纤光栅线性腔单频光纤激光器，涉及一种激光器。该激光器包括有源单模光纤(1)、第一光纤光栅(21)、第二光纤光栅(22)和泵浦源(4)，在第一光纤光栅(21)和第二光纤光栅(22)之间的单模光纤(1)上刻相移光栅(3)。在有源单模光纤(1)的纤芯中掺杂稀土离子为铒离子、镱离子、铥离子或钕离子；第一光纤光栅(21)的反射率为80％～100％，第二光纤光栅(22)的反射率为4％～50％；第一和第二光纤光栅(21、22)的中心波长相同；相移光栅(3)透射的中心波长与第一和第二光纤光栅(21、22)的中心波长相同。解决了光纤激光器窄线宽和结构简单无法兼得的问题。该光纤激光器输出的激光信号的频带窄、制作难度低、结构简单、输出信号稳定。

Description

光纤光栅线性腔单频光纤激光器
技术领域
本发明涉及一种激光器。特别应用于窄线宽激光器领域。
背景技术
激光器问世以来，其良好的光线特性得到了广泛的认同，随着技术的发展，激光器的应用领域也不断拓展，尤其是光纤激光器，以其优良的光束特性、低的热效率、高转换效率、高稳定性、结构紧凑等优点更是大大促进了激光技术的发展。光纤激光器目前朝着两个方向发展，一个是用于工业和军事领域的大功率激光器，另一个是用于通信领域的高光束质量激光器。在大功率光纤激光器方向，多路激光的相干合成技术成为实现目标的有效解决方法，在主动锁相的多路相干技术中，窄线宽的种子光源是首先需要解决的问题。在光通信领域，波分利用技术能够大大提升光纤链路的利用率和线路的传输能力，每个信道的波长范围越窄，在固有线路上能够复用的信道数量越多，总的传输能力也越高，因此窄线宽的激光器在光通信领域同样有着相当诱人的研发价值。
目前，能够实现窄线宽激光信号输出的光纤激光器越来越受到人们的关注，已有不少研究人员对其进行研究报道：王天枢.全光通信用高功率低噪声可调谐单频光纤激光器研究[D].吉林：吉林大学，2007；顾春.新型光纤激光器的实验研究[D].合肥：中国科学技术大学，2008；张欣.光通信系统中掺铒光纤激光器的研究[D].兰州：兰州大学，2007；伍波.1.5μm掺铒窄线宽光纤激光器研究[D].成都：电子科技大学，2007；陈金林.应用于THz源的光纤激光器及高性能光电探测器[D].武汉：华中科技大学，2009；陈国杰.ROF系统中光学产生毫米波及相关技术的研究[D].武汉：华中科技大学，2009。
但实现更窄线宽，并且结构更加紧凑和简单的激光器还将有很大的研究空间。综合而言，目前的窄线宽光纤激光器存在的问题是窄线宽和结构简单不能兼得。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：
解决目前窄线宽光纤激光器存在的窄线宽和结构简单不能兼得的问题。
本发明的技术方案：
光纤光栅线性腔单频光纤激光器，包括有源单模光纤、第一光纤光栅、第二光纤光栅和泵浦源。在第一光纤光栅和第二光纤光栅之间的有源单模光纤上刻相移光栅。
所述的有源单模光纤的纤芯中掺杂稀土离子，包括铒离子、镱离子、铥离子或钕离子。
所述的第一光纤光栅的反射率为80％～100％，所述的第二光纤光栅的反射率为4％～50％；第一和第二光纤光栅的中心波长相同。
所述的相移光栅的透射中心波长与第一和第二光纤光栅的中心波长相同。
本发明和已有技术相比所具有的有益效果：
通过引入相移光栅，对激光器线性腔内的光频宽度进行压缩，从而使得整个光纤激光器输出的激光信号的频带很窄，相比普通的线性腔光纤激光器仅在腔中加入了相移光栅，制作难度低，激光器结构简单，输出信号稳定。
附图说明
图1为光纤光栅线性腔单频光纤激光器主视图。
图2为第一光纤光栅、第二光纤光栅和相移光栅的反射光谱示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施方式一
光纤光栅线性腔单频光纤激光器，如图1所示，包括有源单模光纤1、第一光纤光栅21、第二光纤光栅22和泵浦源4。在第一光纤光栅21和第二光纤光栅22之间的有源单模光纤1上刻相移光栅3。
所述的有源单模光纤1的纤芯中掺杂铒离子。
所述的第一光纤光栅21的反射率为80％，所述的第二光纤光栅22的反射率为4％；第一和第二光纤光栅21、22的中心波长相同。
所述的相移光栅3的透射中心波长与第一和第二光纤光栅21、22的中心波长相同，如图2所示。λc为第一和第二光纤光栅21、22的中心波长，也是输出激光的中心波长。
实施方式二
光纤光栅线性腔单频光纤激光器，包括有源单模光纤1、第一光纤光栅21、第二光纤光栅22和泵浦源4。在第一光纤光栅21和第二光纤光栅22之间的有源单模光纤1上刻相移光栅3。
所述的有源单模光纤1的纤芯中掺杂镱离子。
所述的第一光纤光栅21的反射率为100％，所述的第二光纤光栅22的反射率为50％；第一和第二光纤光栅21、22的中心波长相同。
所述的相移光栅3的透射中心波长与第一和第二光纤光栅21、22的中心波长相同。
实施方式三
光纤光栅线性腔单频光纤激光器，包括有源单模光纤1、第一光纤光栅21、第二光纤光栅22和泵浦源4。在第一光纤光栅21和第二光纤光栅22之间的有源单模光纤1上刻相移光栅3。
所述的有源单模光纤1的纤芯中掺杂铥离子。
所述的第一光纤光栅21的反射率为90％，所述的第二光纤光栅22的反射率为20％；第一和第二光纤光栅21、22的中心波长相同。
所述的相移光栅3的透射中心波长与第一和第二光纤光栅21、22的中心波长相同。
实施方式四
光纤光栅线性腔单频光纤激光器，包括有源单模光纤1、第一光纤光栅21、第二光纤光栅22和泵浦源4。在第一光纤光栅21和第二光纤光栅22之间的有源单模光纤1上刻相移光栅3。
所述的有源单模光纤1的纤芯中掺杂钕离子。
所述的第一光纤光栅21的反射率为95％，所述的第二光纤光栅22的反射率为40％；第一和第二光纤光栅21、22的中心波长相同。
所述的相移光栅3的透射中心波长与第一和第二光纤光栅21、22的中心波长相同。

Claims (4)

1.光纤光栅线性腔单频光纤激光器，包括有源单模光纤(1)、第一光纤光栅(21)、第二光纤光栅(22)和泵浦源(4)，其特征在于：在第一光纤光栅(21)和第二光纤光栅(22)之间的有源单模光纤(1)上刻相移光栅(3)。
2.根据权利要求1所述的光纤光栅线性腔单频光纤激光器，其特征在于：
所述的有源单模光纤(1)的纤芯中掺杂稀土离子，包括铒离子、镱离子、铥离子或钕离子。
3.根据权利要求1所述的光纤光栅线性腔单频光纤激光器，其特征在于：
所述的第一光纤光栅(21)的反射率为80％～100％，所述的第二光纤光栅(22)的反射率为4％～50％；第一和第二光纤光栅(21、22)的中心波长相同。
4.根据权利要求1所述的光纤光栅线性腔单频光纤激光器，其特征在于：
所述的相移光栅(3)的透射中心波长与第一和第二光纤光栅(21、22)的中心波长相同。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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