CN103026276A - 具有大面积布拉格光栅的有源光器件部件 - Google Patents

Abstract

例如，大面积布拉格光栅被使用超短光脉冲在包层或大的芯上雕刻并覆盖超过500μm²的横截面积。

Description

具有大面积布拉格光栅的有源光器件部件

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年6月23日提交的在先美国专利申请61/357,575的优先权。

背景技术

使用紫外雕刻（inscription）技术在光纤的小横截面积芯中雕刻光纤布拉格光栅已公知。在更大面积上使用此雕刻技术的尝试鲜有成功。

例如，为了减少双包层光纤激光器的光纤长度，存在在光纤长度的端部放置泵浦光反射器的尝试，目的是将剩余泵浦光反射以反向传播回光纤中。在Seungin，B等人的“A Cladding-Pumped Fiber Laser WithPump-Reflecting Inner-Cladding Bragg Grating”，IEEE PhotonicsTechnology Letters，Vol.16，No.2，Feb.2004中使用了为此应用特殊设计的光纤。环包层包含相对高水平的氧化锗，以在该区域中提供光敏感性，从而允许用本领域公知的技术进行紫外雕刻。泵浦反射率仅能获得约46.5%。然而，注意，在如Seungin的环包层的大的光敏结构中很难写入FBG，因为在光敏材料中的在极短距离内吸收指数变化的辐射。因而，难以对所有的泵浦光模式获得好的反射，因为可能没有在整个锗包层的部分上写入FBG。另外，用如锗的光敏元素掺杂光纤的大截面区域会表现出控制难度并且增加了光纤制造工艺的成本和复杂性。

因此，仍旧存在提高的空间，特别是，仍旧需要雕刻布拉格光栅以在更大面积上获得更好的反射性的解决方案。

发明内容

一种方案是使用超短脉冲光雕刻布拉格光栅。

此方案导致几个应用：例如，可以在包层中雕刻光纤布拉格光栅以反射泵浦光并且因此减少有源光纤的长度，或者防止入射信号泄露干扰与浦光源；或者在有源光纤的大的芯中雕刻光纤布拉格光栅以限定激光腔，或者在无源光纤的大的芯中锁定泵浦光源的波长。

此后，根据一个方面，提供了一种制造有源光器件部件的方法，包括通过将所述有源光器件部件的纵向延伸波导部分暴露到在皮秒或更小范围内的光脉冲以在所述波导部分的至少500μm²的横截面积上雕刻布拉格光栅。所述波导部分可以是例如有源或者无源光纤的大的芯或者包层。

根据另一方面，提供了一种有源光器件部件，包括纵向延伸波导部分，在所述波导部分的至少500μm²的横截面积上具有在中心波长处具有至少为50%的反射率的布拉格光栅。

根据另一方面，提供了一种有源光器件部件，包括光学耦合到纵向延伸波导部分的泵浦光源，在所述波导部分的至少500μm²的横截面积上具有布拉格光栅，其中所述布拉格光栅具有被配置和适应为锁定并窄化所述泵浦光源的谱发射的中心波长和反射率。

在此说明书中，有源光器件的表达指具有增益介质光学器件，例如放大器、激光器和诸如光纤激光器、光纤放大器和放大自发发射（ASE）源的其他源。雕刻了布拉格光栅的这样的器件的部件可以是例如，连接光源到器件的有源光纤或者有源光纤本身的大芯无源光纤。有源光纤的芯典型地稀土掺杂以提供增益介质。大波导截面积典型为在感兴趣的波长处的多模。波导部分的表达指光纤的包层、芯或者这两者，或者指波导的其他形式。

附图说明

图1示出了使用采用超短脉冲光雕刻的光纤布拉格光栅（FBG）包层反射器光纤激光器的实例；

图2示出了在图1的光纤激光器中使用的双包层光纤的截面图；

图3是图2的光纤的折射率分布图；以及

图4根据一个实施例示出了用于在双包层光纤中雕刻FBG包层反射器的系统的示意图。

图5根据另一个实施例示出了使用FBG包层反射器的光纤放大器的放大部分的示意图；

图6根据另一个实施例示出了光纤放大器的放大部分的示意图，其中在泵浦输送光纤中使用FBG反射器以锁定泵浦光源的发射波长；

图7根据另一个实施例示出了光纤激光器的放大部分的示意图，其中在放大光纤的大并且高度多模芯中雕刻FBG信号反射器

图8根据另一个实施例示出了光纤激光器的放大部分的示意图，该光纤激光器组合在泵浦输送光纤中使用的FBG反射器以锁定泵浦源的发射波长，在放大光纤的大并且高度多模芯中雕刻FBG信号反射器并且使用了FBG包层反射器；

图9根据另一个实施例示出了光纤放大器的放大部分的示意图，其中使用FBG包层反射器反射在包层中泄漏的信号光以保护泵浦源。

图10示出了图5示出的放大器的变体，在有源光纤的无源扩展中具有FBG。

注意，所有附图中，类似的特征通过类似的标号标记。

具体实施方式

现在参考附图，图1示出了光纤激光器10，其使用了光纤布拉格光栅（FBG）包层反射器22。光纤激光器10包括用作增益介质的稀土掺杂双包层光纤12。光纤12用通过泵浦源14提供的泵浦光泵浦并且使用泵浦耦合器16耦合到光纤12。在此情况中，在泵浦源14的输出处的光纤中承载泵浦光。泵浦耦合器16包括例如熔合的光纤耦合器或者熔融接合。第一FBG信号反射器18放置在光纤12的输入处并且第二FBG信号反射器20放置在光纤12的输出附近以形成激光腔24。FBG信号反射器18是高反射光栅并且FBG信号反射器20具有低反射率并且被用作激光腔24的输出处的收集镜以用于信号光离开激光腔24。FBG信号反射器18，20两者都具有对应于激光信号的波长的中心波长并且被雕刻到光纤12的光芯中，如本领域已公知的。光纤激光器10还包括FBG包层反射器22，用于在光纤长度的末端反射泵浦光。

泵浦光可以说是前向注入，因为其在与存在于光纤激光器10中的信号光相同的方向中传播。

泵浦光与光纤12的稀土掺杂芯重叠并且因此当其沿着光纤传播时被吸收以用于将在光芯中传播的信号光的放大。在光纤12的输入处泵浦光具有其最大功率。当被吸收时，泵浦光功率沿光纤12下降。为了为信号光提供放大增益，需要吸收泵浦光。然而，在双包层光纤中，泵浦光与稀土芯重叠很小并且泵浦光的吸收率低。因此，要求具有大光纤长度的激光腔用于优化结果。

FBG包层反射器22用于降低在激光腔24中的放大光纤12的长度。FBG包层反射器22将在激光腔24的末端处剩余的未吸收泵浦光以反向传播方式反射回放大光纤12中。然后，通过在放大光纤12中再次传播，泵浦功率被吸收的更多。这使得明显减少了在激光腔24中的光纤的长度。这还允许在整个放大光纤12的长度上的更均匀泵浦。

注意，虽然这里示出了具有泵浦功率的前向注入的光纤激光器，如果FBG包层反射器被设置在光纤的与信号光离开的输出端相对的端部，FBG包层反射器22还可以用于泵浦功率的后向注入。

将明白，基于在图1中示出的示意图的各种光纤激光器可以设计为产生各种信号波长和功率。图1示出的示意图的意义为示出一种可以定制为适合各种具体应用的一般配置。放大光纤12、泵浦源14、耦合器16、FBG信号反射器18,20以及FBG包层反射器的规格可根据各种可能的光纤激光器而选择。

图2和3示出了用于例如上面参考图1描述的光纤激光器中的放大光纤的双包层光纤30的折射率分布。图2是光纤30的截面示意图而图3示出了光纤30的折射率分布图。

光纤30具有沿光纤30的传播轴延伸的中心稀土掺杂光芯32。内部包层，称为泵浦导引包层34，径向状围绕芯32。外部包层36径向围绕泵浦导引包层34。光芯32一般地由稀土掺杂的硅石构成。在硅石基体中的稀土离子的存在增加了芯32的折射率。泵浦导引包层34一般地由未掺杂的硅石玻璃构成并且具有比芯32的折射率低的折射率用于在芯32中导引信号光。外部包层36由硅石玻璃或者聚合物构成并且具有比泵浦导引包层34的折射率低的折射率用于在泵浦导引包层34中导引泵浦光。

在操作中，信号光在芯32中传播，而泵浦光在泵浦导引包层34中传播。在泵浦导引包层34中的泵浦光的传播是多模式的。在他们传播时，传播模式重叠稀土掺杂芯32并且被稀土离子吸收，这允许在芯32中传播的信号光的放大。

在一个实施例中，稀土掺杂芯32是单模的，但是双包层光纤还可以具有多模芯或者大直径芯用于包括例如高功率光纤激光器或者放大器的应用。

在示出的实施例中，泵浦导引包层34具有环形截面，但是注意泵浦导引包层还可以具有不同截面形状。例如，八边形可以用于避免没有被芯吸收的螺旋光的传播。

图4示出了用于在如双包层光纤30的双包层光纤中雕刻FBG包层反射器42的系统40的实例。系统40使用超短脉冲光在包层中雕刻FBG而替代标准连续波或者大脉冲紫外光雕刻。

使用超短脉冲光允许在泵浦导引包层34中雕刻而不必添加光敏掺杂剂。通过入射光纤的超短脉冲光的强度确定在光纤中雕刻FBG的区域而替代通过存在的光敏掺杂剂来确定。通过在泵浦包层34上聚焦超短脉冲光，在此区域中雕刻FBG。

同样，当在光纤30中横向传播时，超短脉冲光的吸收率远低于紫外光在光敏材料中的吸收率。那么，用超短脉冲光进行的雕刻在光纤30中穿过更深。从而允许FBG在光纤30的更大的横截面区域中的雕刻。

注意，在图4示出了仅用于示范目的示意图并且示出的部件的相对比例不是代表性的。系统40包括超短脉冲激光源44以用于产生具有超短周期脉冲的超短脉冲光，圆柱透镜46用于聚焦超短脉冲光到泵浦导引包层34和衍射元件48，在此情况中相掩模，衍射元件用于产生沿光纤30的纵轴具有周期强度变化的干涉图形。光纤30位于通过用于FBG雕刻的衍射元件48产生的干涉图形中。

激光源44产生具有足够短的脉冲宽度的超短脉冲光和峰值功率以修改在曝光光学玻璃中的折射率以制造获得FBG所需的折射率调制图形。可以使用具有在皮秒范围或更小的脉冲时长并且具有在微焦或者更高范围内的能量的光源44。例如，激光源44可以是产生具有约40fs的时长、具有约1kHz的重复率的、具有1mJ的能量的800nm超短脉冲光的钛蓝宝石激光源。也可以使用如400nm的其它源波长。例如，使用诸如β-BaB2O4的非线性晶体产生钛蓝宝石激光器的第二谐波可以被使用。调节超短脉冲光的特性以提供折射率调制步骤，产生FBG反射器要求的强度和折射级。

通过激光源44产生的超短脉冲光被对准以到达圆柱透镜46，其被用于在横断光纤30的方向上并且朝向其中将雕刻FBG包层反射器42的泵浦导引包层34聚焦超短脉冲光。光保持在光纤30的纵向上未聚焦。典型地相对于光纤30设置圆柱透镜46以便光纤30的泵浦导引包层34位于激光的焦点处从而在此区域中具体雕刻FBG。

注意，可以在雕刻FBG之前从光纤除去聚合物外部包层并且在完成雕刻后重新放置。

折射元件48放置在圆柱透镜46和光纤30之间并且很靠近光纤30以有效雕刻。典型地，折射元件48是具有选择的周期的相掩模以引起在泵浦导引包层34中的FBG反射器的雕刻并且其反射泵浦光。选择相掩模的周期，已知FBG的中心反射波长或者布拉格波长λ_布拉格与折射率调制图形的周期的关系如下：λ_布拉格=2n_effΛ，其中n_eff是在光纤30中的传播模式的有效折射率并且Λ是在光纤中产生的折射率调制的周期。

注意，在图4中仅示出了系统40的主要部件并且用于制造FBG反射器的完整系统应该还包括所有用于安装和足以互相充分对准超短脉冲光源42、圆柱透镜46、相掩模48和光纤30的所有机械部件以及用于中断曝光的光学斩波器，等等。

注意，虽然这里示出的使用超短脉冲光的FBG雕刻，通过使用到干涉图形的光纤光学部件侧曝光的雕刻方法，但是可以使用本领域公知的其它FBG雕刻方法。例如，可以使用点对点雕刻，其中替代使用衍射元件产生干涉图形，超短脉冲光更确切地沿光纤的纵向转移以在光纤中产生折射率调制图形。

注意，将由FBG包层反射器42反射的泵浦光包括多种模式。每一种模式都对应于光纤30中的特定有效折射率。然后，FBG包层反射器42应该被设计为反射这些模式的中所有或大多数。因为FBG的布拉格波长λ_{布 拉格}随着模式的有效折射率改变，应该考虑到泵浦光的每一个模式。在一个实施例中，例如，FBG包层反射器42是使用啁啾相掩模雕刻的啁啾FBG。然后，啁啾FBG覆盖泵浦光的多个模式。还可以使用其它FBG设计以提供具有宽反射带宽的FBG。

例如考虑915nm的反射波长，在915nm处的硅石的约1.45的折射率，0.22的包层数值孔径以及源于FBG雕刻的约16.5E-3的折射率改变，在泵浦导引包层中的所有模式的有效折射率在1.451和1.433之间变化。如通过λ_布拉格=2n_effΛ给出的，为了反射具有1.451的有效折射率的模式，折射率调制的周期Λ为约315nm而反射具有1.433的有效折射率的模式，折射率调制的周期Λ为约319nm。因此，使用从315nm延伸到320nm的啁啾调制周期，可以显著反射915nm处的泵浦光的所有传播模式。

另外，在一个实施例中，使用压电元件横断光纤扫描超短脉冲光，为了雕刻的折射率调制覆盖泵浦导引包层的整个截面以便确保允许反射所有传播模式的横截面折射率分布。

图5示出了使用FBG包层反射器的光纤放大器的放大部分。如在图1的光纤激光器中一样，放大光纤是双包层光纤。注入信号52以在放大光纤的芯57中传播。使用泵浦耦合器51注入泵浦光50以在泵浦导引包层58中传播。因此，在放大光纤的泵浦导引包层58中发生泵浦传播56。在此示出的实例中，注入泵浦光与信号52共同传播。使用上述的超短脉冲在放大光纤的端部54附近雕刻FBG包层反射器53。FBG包层反射器53具有折射率调制周期，其被选择为反射具有在泵浦波长附近或者泵浦波长处的波长的光以便信号52通常保持不受该光传播通过FBG包层反射器53的影响并且在54处离开放大光纤。选择FBG包层反射器53的强度和长度以最小化反射的泵浦光的量。

首先吸收泵浦光以在放大光纤中制造增益，同时与信号52共同传播。然后，在放大光纤的端部，即，在FBG包层反射器53处，剩余的泵浦光在55处被反射并且在放大光纤的反向传播中反向传播。反射的泵浦光还在反向传播中的被放大光纤吸收并且为给定的波长产生更大的增益。

在图5的实施例中使用的泵浦耦合器51是侧面耦合器，但是注意，可以使用任意其它类型的泵浦耦合器，例如，举例来说光纤锥形束。

在一个实例中，光纤是镱掺杂双包层光纤，在900-980nm处泵浦以产生在1000-1200nm处的激光信号光，但是有可能是用不同波长的泵浦光泵浦的其它掺杂剂，以产生其它波长的激光信号。

图10示出了图5的变体，其中在有源光纤90的端部处提供无源扩展94，通过熔融接合等等连接。可以在具有可比较的结果的无源扩展94中提供FBG包层反射器。

还要注意，FBG包层反射器可以找到其它应用，例如，如在放大自发辐射光源中。

注意，虽然这里描述和示出的实施例使用双包层稀土掺杂光纤，但是注意FBG包层反射器还可以被雕刻在三包层或者其它多包层光纤中。还要注意这里描述的用于在双包层光纤中雕刻FBG包层反射器的系统和方法还可以用于在大芯多模式光纤中雕刻FBG反射器。使用这样的光纤用于，例如承载来自泵浦源的高功率泵浦光到光纤激光器或者到放大器。

一般地使用激光二极管作为光纤激光器的泵浦光源。激光二极管具有几个纳米的大发射带宽。发射的中心波长同样随着温度明显漂移，典型地具有0.33nm/℃的移。FBG反射器可以用于锁定广泛应用与电信应用中的这样的激光二极管的发射波长。一般地，激光二极管具有纯硅的单包层多模光纤的尾部。因此，尾纤具有大直径并且没有光敏成分，不允许使用标准紫外光雕刻FBG反射器。然而，存在精确控制激光二极管的发射波长的需要，目的是在光纤激光器或者光纤放大器中泵浦稀土掺杂放大光纤。例如，镱掺杂的放大光纤在976nm处具有窄吸收带，其要求精确调谐泵浦波长以当用激光二极管泵浦光纤激光器或者光纤放大器时的有效吸收。

因此，图6示出了另一个实施例实例，其中使用FBG反射器59以锁定用于泵浦放大信号49的放大光纤63的高功率激光二极管60的波长。可以使用超短脉冲光以在直接用作泵浦注入光纤62的激光二极管60的大芯多模光纤尾部中雕刻FBG波长锁定反射器59。可以用超短脉冲光在泵浦注入光纤62中雕刻这样的FBG波长锁定反射器59，即使泵浦注入光纤62具有大芯直径并且由纯硅制成，即不是光敏的。为了提供波长锁定反射器，雕刻具有优选小于50%的部分反射率的FBG反射器59以向激光二极管60提供反馈61。反馈允许锁定激光二极管60的发射波长到给定的值并且使其发射带宽变窄。例如，具有976nm的波长、6nm的谱宽以及0.33nm/℃的漂移的激光二极管60，通过在具有105μm的芯直径以及0.15NA的泵浦输送光纤中雕刻FBG反射器，可以3nm的谱宽在几十摄氏度内锁定在976nm。注意，FBG波长锁定反射器59应该具有小的反射率以不降低激光二极管的效率，从而允许高泵浦功率传输穿过FBG波长锁定反射器59注入到放大光纤63中并放大信号49。在一个实施例中，锁定在976nm的波长允许将激光二极管60调谐到在此特定波长处的镱的高吸收和窄峰。这里描述的FBG包层反射器用于反射在包层中传播的反射泵浦光。还要注意，FBG反射器还可以在大芯光纤和/或多模芯光纤中反射传播的信号光时找到应用。

在图6的实施例的变化中，折射率调制被主要雕刻在光纤的大芯区域的中心区域中。这通过适应超短脉冲光写入系统以控制超短脉冲光的聚焦而适宜地聚焦超短脉冲光到此区域获得。这常用于最大化具有部分传播模式的FBG的反射耦合系数。在光纤芯内部的FBG的中心位置受益于更低级模式反射并且减少反射谱的有效带宽。这样的FBG就总反射功率而言具有低效率但是具有缩窄给出更好的用于高功率激光二极管的锁定性能的谱带宽的优点。注意，相同的原理可以用于如包层的外部的包层的不同区域以便选择沿包层边界传播的模式。

为了传播大泵浦功率，双包层光纤的泵浦导引包层是高度多模的。当要求大芯直径或者高芯数值孔径（NA）时，芯也可以是多模的。这样的大多模包层或者芯使得用标准紫外雕刻方法很难有效雕刻FBG，因为紫外光在光敏玻璃中以及到如上述的无光敏性的纯硅中的低穿透性。然而，在这样的多模芯和包层中雕刻FBG在光纤激光应用中被高度关注。例如，为了获得大的输出功率而减轻非线性效应，要求大的芯或多模芯。大芯还提供与泵浦的更好的重叠并用于获得高反转水平。例如，这允许在镱掺杂光纤激光器中以更短波长激射。

图7示出了另一个实施例的实例，其中在放大光纤的大并且高度多模芯64中雕刻FBG信号反射器。类似于这里上面描述的，现在使用超短脉冲光以在放大光纤的大直径和/或多模芯64中写入FBG信号反射器65,66。因为紫外光在光敏玻璃中的短的穿透，标准紫外雕刻技术不能在这样的大直径芯中写入FBG。因此，图7的实施例实例中，使用短脉冲光在放大光纤的芯64中雕刻FBG信号反射器65,66，如这里上面描述的。FBG信号反射器65,66被用于反射在芯64中传播的信号并且不反射在包层68中传播的泵浦67。这制造了信号在两个FBG反射器65和66内震荡的光纤激光腔。然后，输出功率脱离一个或两个FBG反射器65,66。实际上，其穿过具有更低反射率的FBG反射器出射并且在此情况中，是FBG反射器65。例如，如果在信号波长处FBG反射器66具有99%的反射率并且FBG反射器65具有10%的反射率，那么几乎所有的信号功率将通过位于放大光纤的端部69附近的FBG反射器65出射。大芯的使用允许在放大光纤中的更高的反转水平以及使用发射高输出功率的大直径芯。

应该明白，这里描述的所有实施例不是互相独立的并且可以结合，例如，如在图8中示出的。图8示出了另一个实施例的实例，其中光纤激光器组合在泵浦输送光纤中使用的FBG波长锁定反射器73以锁定泵浦源74的发射波长。在放大光纤的大且高度多模芯78中雕刻FBG信号反射器71,72并且限定激光腔，并且FBG包层反射器70用于在激光腔的端部反射泵浦光并且因此减少了光纤激光器的放大长度。注意，穿过FBG包层反射器70的信号光基本未受影响因为选择了FBG包层反射器70的折射率调制以反射位于泵浦波长附近并不在信号波长处的光。

在滤波信号泄漏中发现了在非光敏光纤中的大截面区域中雕刻的FBG反射器的另一应用。出现了在光纤的芯中传播的信号部分地从芯泄漏到包层。然后，泄漏信号光可以传播到泵浦二极管并且有时会破坏泵浦二极管，特别地，如果信号是脉冲的并且峰值功率高。

图9示出了另一个在光纤的包层中雕刻的FBG反射器的应用。在该实施例中，在放大光纤的包层81，其为多模非光敏包层81，中雕刻在信号波长处具有高反射率的FBG反射器86。

例如，当在光纤放大器或者光纤激光器中制造接头或者接合83时，一些信号82可从芯85泄漏并且在包层81中传播。然后，FBG 86反射在包层81中传播的任意信号并且避免信号到达并且潜在破坏泵浦源84。在图9的实施例中，信号光79以反向方向在芯中传播并且因此相对于在包层81中传播的泵浦功率80反向传播。FBG反射器86位于泵浦源和信号光在其中传播的放大光纤之间，并且使用超短脉冲光雕刻。FBG反射器86具有在信号波长处的中心波长的反射率并且仅在光纤的包层81中雕刻以便在芯85中的信号传播不被FBG反射器86反射。用超短脉冲光，可以在包层81中雕刻FBG反射器86因此脉冲可以聚焦到光纤的良好限定的部分而没有横穿芯85。在另一个实施例中，其中这样的FBG反射器86用于光纤激光腔中，FBG反射器86可以写入芯85和包层81两者中以便用作信号反射器以提供激光腔以及阻碍信号在包层中的传播以保护泵浦源84。

注意，这里描述和示出的一些实施例使用双包层稀土掺杂光纤，但是注意还可以在双包层未掺杂光纤中，在三包层或者其它多包层光纤中雕刻FBG反射器。还可以在如平面波导、光子晶体光纤（PCF）、光子带隙光纤、多孔光纤以及多芯光纤的其它类型的波导中雕刻FBG反射器。

注意虽然这里描述并且示出了一些实施例中，FBG被写入有源，即稀土掺杂，光纤中，但是类似的FBG还可以被写入无源，即未掺杂，光纤。例如，在无源光纤中雕刻的FBG反射器可以是在有源光纤的端部处的接合或者连接以执行例如通过图1的FBG反射器22、图5的FBG反射器53、图7的FBG反射器65和66、图8的FBG反射器70或者图9的FBG反射器86执行的功能。例如，这样做可以降低制造工艺的成本，因为未掺杂无源光纤比稀土掺杂光纤典型地便宜。因为FBG雕刻工艺典型地产生特定量的损耗，如果在无源光纤中雕刻FBG可以降低总成本。

超短雕刻技术不依赖于用UV-敏感掺杂剂的掺杂，并且不具体依赖于在光纤内部进行的雕刻的深度或者在光纤中进行的预先雕刻。因此，可预言超短雕刻技术可以延伸到之前进行的更大的表面而保持满意的反射率，例如，相信高于50%，优选高于65%并且更优选高于80%的反射率将在高于500μm²，优选高于1000μm²更优选高于5000μm²并且甚至更优选高于10000μm²的横截面积上获得。

上面描述的实施例仅旨在示范。因此本发明的范围旨在仅通过所附权利要求限制。

Claims (20)

1.一种制造有源光器件部件的方法，包括通过将所述有源光器件部件的纵向延伸波导部分暴露到在皮秒或更小范围内的光脉冲以在所述波导部分的至少500μm²的横截面积上雕刻布拉格光栅。

2.根据权利要求1的方法，其中所述有源光器件部件具有光纤，所述光纤具有用于传播光信号的芯和围绕所述芯的第一包层。

3.根据权利要求2的方法，其中所述光纤还包括围绕所述第一包层的第二包层以导引泵浦光在所述第一包层中被传播，其中所述纵向延伸波导部分是所述第一包层。

4.根据权利要求3的方法，其中所述布拉格光栅与所述光纤的光入射点纵向相对；其中所述布拉格光栅具有与所述泵浦光的波长对应的中心波长。

5.根据权利要求3的方法，其中所述布拉格光栅邻近所述光纤的光入射点，其中所述布拉格光栅具有与所述光信号的波长对应的中心波长。

6.根据权利要求2的方法，其中所述纵向延伸波导部分是所述芯，所述布拉格光栅具有与所述光信号的波长对应的中心波长并被提供在激光腔的第一端部处，还包括在所述激光腔的第二端部处雕刻其它布拉格光栅。

7.根据权利要求2的方法，其中在光源和所述有源光器件的增益介质之间连接所述光纤以传送光，其中所述纵向延伸波导部分是所述芯，还包括识别用于泵浦光源的锁定波长，其中所述布拉格光栅具有对应于所述锁定波长的中心波长。

8.根据权利要求1的方法，其中所述布拉格光栅在纵向延伸波导部分的至少1000μm²，优选至少5000μm²，更优选至少10000μm²的横截面积上。

9.根据权利要求1的方法，其中所述雕刻包括将至少在微焦范围内，优选在毫焦范围内，的能量的激光聚焦到所述横截面积上以产生所述光脉冲。

10.根据权利要求1的方法，其中所述雕刻包括将所述波导部分侧向暴露到所述光脉冲的干涉图形。

11.根据权利要求1的方法，还包括确定用于在所述波导部分中的模式的有效折射率范围，基于所述有效折射率范围确定折射率调制范围的周期，以及其中所述雕刻包括使用沿所述折射率调制范围的所述周期延伸的啁啾调制周期。

12.一种有源光器件部件，包括纵向延伸波导部分，在所述波导部分的至少500μm²的横截面积上具有在中心波长处具有至少50%的反射率的布拉格光栅。

13.根据权利要求12的有源光器件部件，其中所述有源光器件部件具有光纤，所述光纤具有用于传播光信号的芯、围绕所述芯的用于导引所述光信号的第一包层以及围绕所述第一包层用于导引泵浦光在所述第一包层中传播的第二包层。

14.根据权利要求13的有源光器件部件，其中所述纵向延伸波导部分是第一包层。

15.根据权利要求14的有源光器件部件，其中所述布拉格光栅与所述光纤的光入射点纵向相对以及所述布拉格光栅具有与所述泵浦光的波长对应的中心波长。

16.根据权利要求14的有源光器件部件，其中所述布拉格光栅邻近所述光纤的光入射点，以及其中所述布拉格光栅具有与所述光信号的波长对应的中心波长。

17.根据权利要求13的有源光器件部件，其中所述纵向延伸波导部分是所述芯，其中所述布拉格光栅具有与所述光信号的波长对应的中心波长并且被提供在激光腔的第一端部处，还包括在所述激光腔的第二端部处的其它布拉格光栅。

18.根据权利要求12的有源光器件部件，其中所述波导部分是多模的，其中所述布拉格光栅在至少1000μm²，优选至少5000μm²更优选至少10000μm²的横截面积上具有高于65%，优选高于80%，的反射率。

19.一种有源光器件部件，包括光学耦合到纵向延伸波导部分的泵浦光源，在所述波导部分的至少500μm²的横截面积上具有布拉格光栅，其中所述布拉格光栅具有被配置和适应为锁定并窄化所述泵浦光源的谱发射的中心波长和反射率。

20.根据权利要求19的有源光器件部件，其中所述有源光器件部件是光纤，所述光纤具有用于传播光信号的芯和用于导引所述光信号的围绕所述芯的第一包层，其中所述纵向延伸波导部分是所述芯。

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