CN102403646B - 可控的双波长光纤激光器 - Google Patents

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Abstract

一种可控的双波长光纤激光器，由主激光器、从激光器和光隔离器组成。从激光器的输出激光经过光隔离器后注入到主激光器中，通过调节从激光器的注入功率，可以实现不同的单波长输出以及功率比可调的双波长输出。本发明解决了输出激光在不同波长之间的可控转换以及双波长输出时的功率比调节问题，具有结构简单、实施方便等特点。可以应用于多个领域。

Description

可控的双波长光纤激光器
技术领域
本发明涉及光纤激光器，特别是一种可控的双波长光纤激光器。
背景技术
双波长光纤激光器广泛应用于光纤传感、光器件测试、光波分复用系统、太赫兹产生等领域。在某些应用场合，要求能够控制双波长光纤激光器在单波长输出与双波长输出之间切换以及实现功率比可调的双波长激光输出。有人提出采用一对锥形光纤光栅(简称为TFGs)来调节腔内激光的偏振态从而实现控制双波长激光器的输出状态，参见[“Single-and dual-wavelength switchable erbium-doped fiber ring laserbased on intracavity polarization selective tilted fiber gratings”，Applied Optics，Vol.48(18)，2009：3455～3459]，但由于TFG的制备工艺复杂并且整个系统对TFG的锥度也有严格要求，具体实现较为繁琐。
本发明设计了一种可控的双波长光纤激光器，该激光器可以方便地实现在单波长输出和双波长输出之间的可控切换，并且能够实现功率比可调的双波长激光输出，具有结构简单、实施方便等特点。
发明内容
本发明在于提供一种可控的双波长光纤激光器，该激光器能够实现在单波长输出和双波长输出之间可控切换，并且能够实现功率比可调的双波长激光输出，具有结构简单、实施方便等特点。
本发明的技术解决方案如下：
一种可控的双波长光纤激光器，其特点在于：由一个主激光器、一个从激光器和一个光隔离器组成，所述的主激光器包括泵浦源，该泵浦源的输出端依次经波分复用器、有源光纤、隔离器与2×2耦合器一个端口相连，该2×2耦合器的第二端口与光纤光栅的一端相连，该2×2耦合器的第三端口与所述的波分复用器第二输入端相连，该2×2耦合器的第四端口为本装置的输出端口，所述的光纤光栅的另一端为激光注入端口，所述的从激光器输出端经所述的光隔离器和所述的激光注入端口相连，所述的从激光器的输出波长必须位于所述的主激光器的增益带宽之内。
所述的有源光纤的掺杂是Er或Yb或Er、Yb共掺。
所述的有源光纤是单模光纤或多模光纤。
所述的有源光纤是保偏光纤或非保偏光纤。
所述的从激光器的输出功率可以调节。
本发明的工作原理如下：
本发明双波长可控的光纤激光器由主激光器、从激光器和光隔离器组成。当从激光器没有激光注入到主激光器时，主激光器自由运转，由于光纤光栅的选频作用，主激光器实现单波长输出，即整个系统实现了单波长输出。
当增加从激光器的输出功率，随着注入到主激光器的激光功率的增加，所述的从激光器的注入激光也会消耗腔内的反转粒子数而实现从激光器波长激光的单程放大，与主激光器固有输出波长的激光形成模式竞争。从激光器注入激光的功率越大，对注入波长的模式竞争越有利，其所占的功率比也就越大。
当从激光器注入激光足够大，那么主激光器固有输出波长的激光将自动熄灭，从而整个系统实现仅有注入激光波长的激光输出。
本发明的技术效果如下：
本发明激光器能够通过调节从激光器注入激光能量，可以实现在单波长输出和双波长输出之间的切换，并且能够实现功率比可调的双波长激光输出；
本发明具有结构简单，实施方便等特点。
附图说明
图1为本发明可控的双波长光纤激光器结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
请参阅图1，图1为本发明可控的双波长光纤激光器结构示意图。由图可见，本发明可控的双波长光纤激光器，由主激光器1、从激光器2和光隔离器3组成，所述的主激光器1包括泵浦源11，该泵浦源11依次经波分复用器12、有源光纤13、隔离器14与2×2耦合器15一个端口相连，该2×2耦合器15的第二端口分别与光纤光栅16的一端相连，该2×2耦合器15的第三端口与所述的波分复用器12第二输入端相连，该2×2耦合器15的第四端口为本装置的输出端口17，所述的光纤光栅16的另一端为激光注入端口18，所述的从激光器2输出端经所述的光隔离器3和所述的激光注入端口18相连，所述的从激光器2的输出波长必须位于所述的主激光器1的增益带宽之内。
保持主激光器1的泵浦源11的功率不变，通过调节从激光器2的输出功率，可以实现不同的单波长输出以及功率比可调的双波长输出。
下面举一个具体的实施例子：
选用976nm半导体激光器作为泵浦源，泵浦光通过波分复用器WDM12耦合进入一段长度为2.5m、参数为6/125μm的掺Yb光纤13，该有源光纤的另一端与带尾纤的隔离器14熔接。采用一个分光比为50∶50的2×2耦合器15，该耦合器15的三个端口分别与WDM12、隔离器14以及中心波长为1064nm的光纤光栅15熔接。这样便完成了主激光器的搭建。2×2耦合器15的第四个端口用作整个装置的激光输出端口17，所述的光纤光栅16的另一端作为主激光器的注入端口18。主激光器自由运转时的输出波长即为1064nm。采用一个输出中心波长为1072nm的光纤激光器作为从激光器2。该从激光器2的输出激光耦合进入一个带尾纤的光隔离器3的输入端，该光隔离器3的输出端再与主激光器的注入端口18熔接。当从激光器2关闭时，整个装置的输出波长即为1064nm。当逐渐增加从激光器2的输出功率，可以实现1064nm激光和1072nm激光共存，即双波长输出。
通过调节从激光器2的输出功率，可以实现双波长的功率比调节。当注入的1072nm激光功率越高，则1072nm激光所占的功率比越大。当注入的1072nm激光功率足够高时，主激光器1中原有的1064nm激光会自动熄灭，整个装置的输出激光波长为1072nm。
实验表明：本发明激光器能够通过调节从激光器注入激光能量，可以实现在单波长输出和双波长输出之间的切换，并且能够实现功率比可调的双波长激光输出；本发明具有结构简单，实施方便等特点。

Claims (4)

1.一种可控的双波长光纤激光器，其特征在于：由一个主激光器（1）、一个从激光器（2）和一个光隔离器（3）组成，所述的主激光器（1）包括泵浦源（11），该泵浦源（11）依次经波分复用器（12）、有源光纤（13）、隔离器（14）与2×2耦合器（15）一个端口相连，该2×2耦合器（15）的第二端口分别与光纤光栅（16）的一端相连，该2×2耦合器（15）的第三端口与所述的波分复用器（12）第二输入端相连，该2×2耦合器（15）的第四端口为本装置的输出端口（17），所述的光纤光栅（16）的另一端为激光注入端口（18），所述的从激光器（2）输出端经所述的光隔离器（3）和所述的激光注入端口（18）相连，所述的从激光器（2）的输出波长必须位于所述的主激光器（1）的增益带宽之内，所述的从激光器（2）的输出功率可以调节。
2.根据权利要求1所述的可控的双波长光纤激光器，其特征在于所述的主激光器（1）所采用的有源光纤（13）的掺杂是Er或Yb或Er、Yb共掺。
3.根据权利要求1所述的可控的双波长光纤激光器，其特征在于：所采用的有源光纤（13）是单模光纤或多模光纤。
4.根据权利要求1所述的可控的双波长光纤激光器，其特征在于：所采用的有源光纤（13）是保偏光纤或非保偏光纤。
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