CN104319604A - 一种实现开腔光纤激光器激光输出的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现开腔光纤激光器激光输出的方法。本发明适用于开腔光纤激光器激光的获得，利用了长度为L1的分布式反射光纤和长度为L2的分布式反射光纤所具有的分布式反射，通过980nm半导体激光器泵浦掺铒光纤获得增益，形成了一个结构紧凑的开腔光纤激光器，获得了开腔光纤激光器激光输出。由于采用了分布式反射光纤，本发明具有价格低廉、结构紧凑等优点。
Description
技术领域
本发明属于激光技术领域，特别涉及了一种基于分布式反射光纤的开腔光纤激光器激光输出的方法。
背景技术
光纤激光器是激光技术领域最为先进的激光器，具有结构紧凑、光纤兼容、低阈值、高效率、高光束质量和激光频谱可控性强等优点，目前已经被广泛应用于工业加工、生物医学、照明、国防工业等领域。光纤激光器具有多种多样的结构，其中常见的报考环形腔结构、线性腔结构。目前应用最广泛的是线性腔结构的光纤激光器，一般采用反射镜或者光纤光栅作为反射器件，构成闭合的谐振器结构。近年来，一种新颖的开腔光纤激光器得到了人们的关注，该激光器具有独特的输出激光波长特性。
目前实现开腔光纤激光器激光输出的主要方法包括：1、基于拉曼泵浦增益，以长度约为100千米的普通单模光纤作为分布式反馈器件和增益器件。其主要缺点是需要很长的光纤，激光器体积大，激光效率低。2、采用掺杂光纤作为增益介质，以光纤光栅作为一个反射器件和长度约为50千米的普通单模光纤作为另外一个反射器件，属于半开腔光纤激光器结构。其主要缺点是需要很长的光纤，激光器体积大。因此，发明一种基于短长度光纤、结构紧凑的开腔光纤激光器激光输出的方法具有重要意义。
发明内容
本发明就是针对现有技术的不足，提出了一种基于分布式反射光纤的开腔光纤激光器激光输出的方法。
本发明的方法包括以下步骤：
步骤(1)选择一段长度为L1（10～1000米）的分布式反射光纤、一个980/1550nm波分复用器、一个980nm半导体激光器、一段掺铒光纤和一段长度为L2（10～100米）的分布式反射光纤；所述的长度为L1和L2的两段分布式反射光纤是通过波长为800nm的飞秒激光聚焦到普通单模光纤长度方向的随机位置制作而成，其分布式反射系数和总的反射率由800nm的飞秒激光功率、聚焦加工时间和加工点的数量决定。
步骤(2)将长度为L1的分布式反射光纤的一个端口端接，使之不产生反射；将长度为L1的分布式反射光纤的另一个端口和980/1550nm波分复用器的信号端口光纤连接；980nm半导体激光器的输出端口和980/1550nm波分复用器的泵浦端口光纤连接；980/1550nm波分复用器的公共端口和掺铒光纤的一个端口光纤连接；掺铒光纤的另外一个端口和长度为L2（10～100米）的分布式反射光纤的一个端口光纤连接；长度为L2（10～100米）的分布式反射光纤的另外一个端口作为开腔光纤激光器激光输出端口。
步骤(3)开启980nm半导体激光器；掺铒光纤接收980nm泵浦激光后产生1550nm附近的自发荧光，由于长度为L1的分布式反射光纤和长度为L2的分布式反射光纤所具有的分布式反射，自发荧光多次往返掺铒光纤被放大直至形成谐振激光；由于长度为L1的分布式反射光纤的一个端口端接没有激光输出，所以所有激光从长度为L2的分布式反射光纤的端口输出；长度为L1的分布式反射光纤、掺铒光纤和长度为L2的分布式反射光纤构成了一个开腔光纤激光器，输出为开腔光纤激光器激光。
本发明主要适用于开腔光纤激光器激光的获得，利用了长度为L1的分布式反射光纤和长度为L2的分布式反射光纤所具有的分布式反射，通过980nm半导体激光器泵浦掺铒光纤获得增益，形成了一个结构紧凑的开腔光纤激光器，获得了开腔光纤激光器激光输出。由于采用了分布式反射光纤，本发明具有价格低廉、结构紧凑等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明实施例中开腔光纤激光器激光输出光谱图。
具体实施方式
如图1所示，实现开腔光纤激光器激光输出的装置包括一段长度为L1（500米）的分布式反射光纤1、一个980/1550nm波分复用器2、一个980nm半导体激光器3、一段掺铒光纤4和一段长度为L2（100米）的分布式反射光纤5。
具体实现开腔光纤激光器激光输出的方法包括以下步骤：
(1)选择一段长度为L1（500米）的分布式反射光纤、一个980/1550nm波分复用器、一个980nm半导体激光器、一段掺铒光纤和一段长度为L2（100米）的分布式反射光纤；所述的长度为L1和L2的两段分布式反射光纤是通过波长为800nm的飞秒激光聚焦到普通单模光纤长度方向的随机位置制作而成，长度为L1（500米）的分布式反射光纤的总反射率约为80%，长度为L2（100米）的分布式反射光纤的总反射率约为15%。
(2)将长度为L1的分布式反射光纤的一个端口端接，使之不产生反射；将长度为L1的分布式反射光纤的另一个端口和980/1550nm波分复用器的信号端口光纤连接；980nm半导体激光器的输出端口和980/1550nm波分复用器的泵浦端口光纤连接；980/1550nm波分复用器的公共端口和掺铒光纤的一个端口光纤连接；掺铒光纤的另外一个端口和长度为L2（100米）的分布式反射光纤的一个端口光纤连接；长度为L2（100米）的分布式反射光纤的另外一个端口作为开腔光纤激光器激光输出端口。
步骤(3)开启980nm半导体激光器；掺铒光纤接收980nm泵浦激光后产生1550nm附近的自发荧光，由于长度为L1的分布式反射光纤和长度为L2的分布式反射光纤所具有的分布式反射，自发荧光多次往返掺铒光纤被放大直至形成谐振激光；由于长度为L1的分布式反射光纤的一个端口端接没有激光输出，所以所有激光从长度为L2的分布式反射光纤的端口输出；长度为L1的分布式反射光纤、掺铒光纤和长度为L2的分布式反射光纤构成了一个开腔光纤激光器，输出为开腔光纤激光器激光。图2给出了开腔光纤激光器激光输出光谱图。
本发明主要利用了近年来发展起来的飞秒激光加工技术，在开腔光纤激光器中引入了基于飞秒激光加工技术的分布式反射光纤，通过980nm半导体激光器泵浦掺铒光纤获得增益，获得了开腔光纤激光器激光输出。本发明采用了长度较短分布式反射光纤，具有价格低廉、结构紧凑等优点。
Claims (1)
1. 一种实现开腔光纤激光器激光输出的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤(1)选择一段长度为L1的分布式反射光纤、一个980/1550nm波分复用器、一个980nm半导体激光器、一段掺铒光纤和一段长度为L2的分布式反射光纤；所述的长度为L1和L2的两段分布式反射光纤是通过波长为800nm的飞秒激光聚焦到普通单模光纤长度方向的随机位置制作而成，其分布式反射系数和总的反射率由800nm的飞秒激光功率、聚焦加工时间和加工点的数量决定；
步骤(2)将长度为L1的分布式反射光纤的一个端口端接，使之不产生反射；将长度为L1的分布式反射光纤的另一个端口和980/1550nm波分复用器的信号端口光纤连接；980nm半导体激光器的输出端口和980/1550nm波分复用器的泵浦端口光纤连接；980/1550nm波分复用器的公共端口和掺铒光纤的一个端口光纤连接；掺铒光纤的另外一个端口和长度为L2的分布式反射光纤的一个端口光纤连接；长度为L2的分布式反射光纤的另外一个端口作为开腔光纤激光器激光输出端口；
步骤(3)开启980nm半导体激光器；掺铒光纤接收980nm泵浦激光后产生1550nm附近的自发荧光，由于长度为L1的分布式反射光纤和长度为L2的分布式反射光纤所具有的分布式反射，自发荧光多次往返掺铒光纤被放大直至形成谐振激光；由于长度为L1的分布式反射光纤的一个端口端接没有激光输出，所以所有激光从长度为L2的分布式反射光纤的端口输出；长度为L1的分布式反射光纤、掺铒光纤和长度为L2的分布式反射光纤构成了一个开腔光纤激光器，输出为开腔光纤激光器激光。
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