CN113300198B - 单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器及其实现方法。单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器，包括泵浦激光光源、第一波分复用耦合器、带有相移光栅的保偏增益光纤、第二波分复用耦合器、单偏振或线偏振、单频窄线宽正向激光输出、单偏振或线偏振、单频窄线宽反向激光输出、残余泵浦输出、交变磁场发生器、上位机、金属屏蔽盒和功率计。本发明工艺简单，制造成本低，所需光学元件少，可大幅度简化光纤激光器结构，激光器可以实现全光纤结构，具有较高的机械稳定性，且外置交变磁场调制单偏振、单频激光脉冲输出的方法不存在插入光学损耗。
Description
技术领域
本发明属于激光器技术领域，具体涉及一种全光纤单偏振或线偏振、单频窄线宽光纤脉冲激光器及其实现方法。
背景技术
单模光纤只支持近高斯模场的基模，同时光纤具有可弯曲、制备成本低的特点，因此光纤激光器具有结构紧凑、输出光束质量高等优点，是高性能可便携激光器的重要构成形式。
具有高偏振度、低相位噪声、高频率稳定性的单偏振或线偏振、单频窄线宽光纤激光光源在需要高单色性、高相干性激光光源的遥感、光谱分析、光通信、高精度光纤陀螺、传感等领域有着重要的实用价值和需求。一般地，无跳模的全光纤单偏振或线偏振、单频窄线宽光纤激光器可以通过由在保偏增益光纤上刻写带相移光纤光栅构成的分布式反馈激光腔来实现。
另一方面，高精度光学测量还需要激光光源是以脉冲形式输出的，且能够在较大范围内对其脉冲宽度、重复频率、和占空比进行调制。通常，光纤激光器要实现脉冲输出，可以借助于机械占波器、声光调制器、电光调制器等外插自由空间光学元件来实现；但是，这些外插光学元件在整个光路中存在着较大的插入损耗，其脉冲调制重复频率也各有差异，譬如光学斩波器的调制频率在1-20000赫兹范围；声光调制器和电光调制器由于采用的声光材料和电光材料的调制特性，调制频率在几兆赫兹-几十兆赫兹范围。此外，脉冲光纤激光器也可以通过调Q或锁模技术来实现，但这些技术都同样不可避免地会引入外插损耗，且其更偏向有利于实现纳秒或更短脉冲的超快脉冲激光，而对高精度光学测量所需的长脉冲激光并不是非常有效；同时，加入外插光学元件后整个激光器不再是全光纤结构的，在机械稳定性上存在着问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种全光纤单偏振或线偏振、单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器，以有效地摆脱单偏振或线偏振、单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器对自由空间光学斩波元件的依赖，能实现高性能单偏振或线偏振、单频窄线宽脉冲光纤激光输出。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案具体如下：
单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器，包括泵浦激光光源、第一波分复用耦合器、带有相移光栅的保偏增益光纤、第二波分复用耦合器、单偏振或线偏振、单频窄线宽正向激光输出、单偏振或线偏振、单频窄线宽反向激光输出、残余泵浦输出、交变磁场发生器、上位机和功率计；
泵浦激光光源的激光输出通过第一个波分复用耦合器进入刻写有相移光栅的保偏增益光纤，带有相移光栅的保偏增益光纤构成分布式反馈激光谐振腔；
实现的单偏振或线偏振、单频窄线宽激光输出在正向经过第二波分复用耦合器的激光输出端正向输出或监测，或经过第一波分复用耦合器的激光输出端反向输出或监测，其正向的残余泵浦功率经过第二波分复用耦合器的泵浦输出端输出或监测；
在带有相移光栅的保偏增益光纤构成的分布式反馈激光谐振腔外具有交变磁场发生器，交变磁场发生器的输入电流由上位机控制；
在交变磁场发生器工作时，激光功率计置于第二波分复用耦合器的泵浦输出端处，实时监控单偏振或线偏振、单频窄线宽激光的正向输出功率；
或，激光功率计置于第一波分复用耦合器的激光输出端实时监控单偏振或线偏振、单频窄线宽激光的反向输出功率，并反馈至上位机；
上位机收到信息后，首先逐渐增加电流强度以增加磁场强度，从而增加单偏振或线偏振、单频窄线宽激光信号单程的偏振旋转角和偏振损耗，使得在磁场强度不为零的脉冲时间间隔中，单偏振或线偏振、单频窄线宽激光无法达到阈值起振；如果增加电流到某个范围时单偏振或线偏振、单频窄线宽激光信号逐渐增强，则上位机自动进行反向的降低电流的操作，使得在磁场强度不为零的脉冲时间间隔中，单偏振或线偏振、单频窄线宽激光无法达到阈值而起振；
进一步的，还包括金属屏蔽盒，金属屏蔽盒安装在交变磁场发生器外。
本发明还提供了上述单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器的实现方法，包括：
在保偏结构增益光纤中刻写带相移的布拉格光纤光栅，构成分布式反馈激光谐振腔；在分布式反馈激光谐振腔外置周期为T的交变磁场发生器；
在周期性变化磁场的同一个周期中，在磁场强度为零的时间间隔t1中，激光器实现单偏振或线偏振、单频窄线宽激光输出；
在周期性变化磁场的同一个周期中，当磁场强度不为零的时间间隔T-t1中，由于法拉第效应，激光输出偏振方向发生旋转；
在周期性变化磁场的同一个周期中，当磁场强度不为零的时间间隔T-t1中，通过机器深度学习，自动优化调节脉冲电流幅度、产生的磁场强度使得单偏振或线偏振、单频窄线宽激光在发生磁光偏振偏转时具有足够大的偏振相关损耗，这样使得激光起振阈值的大幅度增加，最终激光无法起振而无激光输出；
从而实现周期性调制的单偏振或线偏振、单频窄线宽分布式反馈光纤脉冲激光输出。
进一步的，在保偏结构增益光纤中刻写带相移的布拉格光纤光栅，构成分布式反馈激光谐振腔；在泵浦激光的泵浦之下，产生单偏振或线偏振、单频窄线宽激光输出，偏振消光比>20dB。
进一步的，带相移的布拉格光纤光栅的长度为1-10cm。
进一步的，外置磁场发生器产生的磁场强度周期函数通过程控输入的脉冲电流信号的周期函数调控实现；外置磁场发生器程控输入的脉冲电流信号的周期函数A(t)＝A0·f(t)，其中，周期函数时间周期为T，A0为脉冲电流振幅，f(t)是具有周期T的归一化周期函数，f(t)＝f(t+T)，当0≤t<t1时，电流值为0，当t1≤t<T-t1时，电流值大于0，这样，交变磁场调控实现单偏振或线偏振、单频窄线宽脉冲激光输出具有的重复频率为1/T，脉冲宽度为t1，占空比为t1/T；谐振腔的激光输出重复频率通过调制磁场发生器的输入周期性交变脉冲电流实现，其重复频率范围在1Hz-1GHz间。。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明的周期性交变磁场发生器置于带有相移光栅的保偏增益光纤构成的分布式反馈光纤激光谐振腔之外，不存在外插光学损耗；法拉第磁光效应的驰豫时间为10-10秒量级，编程设计控制周期函数脉冲电流可以瞬间被掺杂光纤分布式反馈谐振腔所响应；带有相移光栅的保偏增益光纤构成的分布式反馈光纤激光器可以产生无跳模、高稳定的单偏振或线偏振、单频窄线宽激光输出；同时，由于脉冲电信号发生器可以产生低频、中频和高频的任意电流脉冲信号，不受声光调制和电光调制过程中材料的响应频率限制，所以本发明可以实现在脉冲宽度在毫秒-纳秒之间、占空比在0.01％-99.99％、重复频率在1Hz-1GHz之间的单偏振或线偏振、单频窄线宽脉冲光纤激光输出；本发明的单偏振或线偏振、单频窄线宽脉冲光纤激光器制造成本低，有利于推广应用。
附图说明
图1为本发明的一种全光纤单偏振或线偏振、单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器的装置示意例图；
图2为本发明的一种全光纤单偏振或线偏振、单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器实现方法中采用的周期性交变脉冲电流非零部分为阶跃函数时，产生的周期性交变磁场强度、和单偏振或线偏振、单频窄线宽脉冲光纤激光输出功率强度示意例图；
图3为本发明的一种全光纤单偏振或线偏振、单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器实现方法中采用的周期性交变脉冲电流非零部分为三角形函数时，产生的周期性交变磁场强度、和单偏振或线偏振、单频窄线宽脉冲光纤激光输出功率强度示意例图；
图4为本发明的一种全光纤单偏振或线偏振、单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器实现方法中采用的周期性交变脉冲电流非零部分为高斯函数时，产生的周期性交变磁场强度、和单偏振或线偏振、单频窄线宽脉冲光纤激光输出功率强度示意例图；
图1中：1、泵浦激光光源，2、第一波分复用耦合器，3、带有相移光栅的保偏增益光纤，4、第二波分复用耦合器，5、单偏振或线偏振、单频窄线宽正向激光输出，6、单偏振或线偏振、单频窄线宽反向激光输出，7、残余泵浦输出，8、交变磁场发生器，9、上位机，10、金属屏蔽盒，11、功率计。
具体实施方式
实施例
下面结合附图和实施例对本发明的一种全光纤单偏振或线偏振、单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器的实现方法作进一步的说明：
具体实例给出的掺铒的1.55微米全光纤单频窄线宽、单偏振光纤激光器装置和制造方法：
具体实例采用的增益光纤为掺铒保偏石英玻璃光纤，纤芯直径为6微米，光纤双折射率为10-4；
具体实例中用于刻写相移分布式反馈光纤光栅的光源为800纳米飞秒激光(脉冲宽度80飞秒，重复频率1千赫兹)；带π相移的分布式反馈光纤光栅长度为4厘米；
具体实例给出的1.55微米掺铒全光纤单频窄线宽、单偏振光纤激光器的实现方法包括以下步骤：
S1：如图1示，带尾纤的976纳米半导体泵浦激光光源1的激光输出通过第一980nm/1550nm波分复用耦合器2进入刻写有相移光栅的保偏增益光纤3，带有相移光栅的保偏增益光纤3构成分布式反馈激光谐振腔，实现波长位于1550nm的单偏振单频窄线宽激光输出，实测激光输出为单纵模输出，3dB线宽小于1kHz，激光输出实测正交偏振态的偏振消光比>30dB，正向激光输出经过第二980nm/1550nm波分复用耦合器4的激光输出端5输出，正向的残余泵浦功率经过第二波分复用耦合器4的泵浦输出端7输出；
带尾纤的泵浦激光光源1与第一波分复用耦合器2之间通过低损耗熔接的方式连接；刻写有相移光栅的保偏增益光纤3与第一波分复用耦合器2之间通过低损耗熔接的方式连接；刻写有相移光栅的保偏增益光纤3与第一波分复用耦合器4之间通过低损耗熔接的方式连接；
S2：在带有相移光栅的保偏增益光纤3构成的分布式反馈激光谐振腔外置交变磁场发生器8，交变磁场发生器的输入周期性脉冲电流由上位机9控制；为避免外界随机磁场对激光器的干扰，在交变磁场发生器8外装有一个金属屏蔽盒10；在交变磁场发生器工作时，将一个激光功率计11置于第二波分复用耦合器4的泵浦输出端7处，实时监控单偏振或线偏振、单频窄线宽激光的正向输出功率，(或者将激光功率计11置于第一波分复用耦合器2的激光输出端6实时监控单偏振或线偏振、单频窄线宽激光的反向输出功率)，并反馈至上位机9；
输入周期性脉冲电流的非零部分可以是阶跃函数(如图2所示的归一化电流强度信号)，这时候产生的周期性交变磁场也按电流响应(如图2所示的归一化磁场强度信号)，在周期性变化磁场的同一个周期中，在磁场强度为零的时间间隔t1中，激光器实现单偏振或线偏振、单频窄线宽激光输出；在周期性变化磁场的同一个周期中，当磁场强度不为零的时间间隔T-t1中，由于法拉第效应，激光输出偏振方向发生旋转；在周期性变化磁场的同一个周期中，当磁场强度不为零的时间间隔T-t1中，通过机器深度学习，自动优化调节脉冲电流幅度、产生的磁场强度使得单偏振或线偏振、单频窄线宽激光在发生磁光偏振偏转时具有足够大的偏振相关损耗，这样使得激光起振阈值的大幅度增加，最终激光无法起振而无激光输出；
输入周期性脉冲电流的非零部分可以是三角形函数(如图3所示的归一化电流强度信号)，这时候产生的周期性交变磁场也按电流响应(如图3所示的归一化磁场强度信号)，在周期性变化磁场的同一个周期中，在磁场强度为零的时间间隔t1中，激光器实现单偏振或线偏振、单频窄线宽激光输出；在周期性变化磁场的同一个周期中，当磁场强度不为零的时间间隔T-t1中，由于法拉第效应，激光输出偏振方向发生旋转；在周期性变化磁场的同一个周期中，当磁场强度不为零的时间间隔T-t1中，通过机器深度学习，自动优化调节脉冲电流幅度、产生的磁场强度使得单偏振或线偏振、单频窄线宽激光在发生磁光偏振偏转时具有足够大的偏振相关损耗，这样使得激光起振阈值的大幅度增加，最终激光无法起振而无激光输出；
输入周期性脉冲电流的非零部分可以是高斯函数(如图4所示的归一化电流强度信号)，这时候产生的周期性交变磁场也按电流响应(如图4所示的归一化磁场强度信号)，在周期性变化磁场的同一个周期中，在磁场强度为零的时间间隔t1中，激光器实现单偏振或线偏振、单频窄线宽激光输出；在周期性变化磁场的同一个周期中，当磁场强度不为零的时间间隔T-t1中，由于法拉第效应，激光输出偏振方向发生旋转；在周期性变化磁场的同一个周期中，当磁场强度不为零的时间间隔T-t1中，通过机器深度学习，自动优化调节脉冲电流幅度、产生的磁场强度使得单偏振或线偏振、单频窄线宽激光在发生磁光偏振偏转时具有足够大的偏振相关损耗，这样使得激光起振阈值的大幅度增加，最终激光无法起振而无激光输出；
S3：上位机收到信息后，首先尝试逐渐增加电流强度以增加磁场强度，从而增加单偏振或线偏振、单频窄线宽激光信号单程的偏振旋转角和偏振损耗，使得在磁场强度不为零的脉冲时间间隔中，单偏振或线偏振、单频窄线宽激光无法达到阈值起振；如果磁场强度足够大，法拉第效应导致的激光偏振旋转角度可以大于π/2，因此如果上位机发现增加电流到某个范围时单偏振或线偏振、单频窄线宽激光信号不是逐渐减弱而是逐渐增强，则上位机自动进行反向的降低电流的操作，使得在磁场强度不为零的脉冲时间间隔中，单偏振或线偏振、单频窄线宽激光无法达到阈值而起振；上位机通过机器学习，最终自动优化交变磁场发生器的输入电流，在较低电流和功率消耗条件下，实现单偏振或线偏振、单频窄线宽脉冲光纤激光输出。
Claims (6)
1.单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器，其特征在于，包括泵浦激光光源、第一波分复用耦合器、带有相移光栅的保偏增益光纤、第二波分复用耦合器、单偏振或线偏振、单频窄线宽正向激光输出、单偏振或线偏振、单频窄线宽反向激光输出、残余泵浦输出、交变磁场发生器、上位机和功率计；
泵浦激光光源的激光输出通过第一个波分复用耦合器进入刻写有相移光栅的保偏增益光纤，带有相移光栅的保偏增益光纤构成分布式反馈激光谐振腔；
实现的单偏振或线偏振、单频窄线宽激光输出在正向经过第二波分复用耦合器的激光输出端正向输出或监测，或经过第一波分复用耦合器的激光输出端反向输出或监测，其正向的残余泵浦功率经过第二波分复用耦合器的泵浦输出端输出或监测；
在带有相移光栅的保偏增益光纤构成的分布式反馈激光谐振腔外具有交变磁场发生器，交变磁场发生器的输入电流由上位机控制；
在交变磁场发生器工作时，激光功率计置于第二波分复用耦合器的泵浦输出端处，实时监控单偏振或线偏振、单频窄线宽激光的正向输出功率；
或，激光功率计置于第一波分复用耦合器的激光输出端实时监控单偏振或线偏振、单频窄线宽激光的反向输出功率，并反馈至上位机；
上位机收到信息后，首先逐渐增加电流强度以增加磁场强度，从而增加单偏振或线偏振、单频窄线宽激光信号单程的偏振旋转角和偏振损耗，使得在磁场强度不为零的脉冲时间间隔中，单偏振或线偏振、单频窄线宽激光无法达到阈值起振；如果增加电流到某个范围时单偏振或线偏振、单频窄线宽激光信号逐渐增强，则上位机自动进行反向的降低电流的操作，使得在磁场强度不为零的脉冲时间间隔中，单偏振或线偏振、单频窄线宽激光无法达到阈值而起振。
2.根据权利要求1所述的单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器，其特征在于，还包括金属屏蔽盒，金属屏蔽盒安装在交变磁场发生器外。
3.权利要求1中所述单频窄线宽分布式反馈脉冲光纤激光器的实现方法，其特征在于，包括：
在保偏结构增益光纤中刻写带相移的布拉格光纤光栅，构成分布式反馈激光谐振腔；在分布式反馈激光谐振腔外置周期为T的交变磁场发生器；
在周期性变化磁场的同一个周期中，在磁场强度为零的时间间隔t1中，激光器实现单偏振或线偏振、单频窄线宽激光输出；
在周期性变化磁场的同一个周期中，当磁场强度不为零的时间间隔T-t1中，由于法拉第效应，激光输出偏振方向发生旋转；
在周期性变化磁场的同一个周期中，当磁场强度不为零的时间间隔T-t1中，通过机器深度学习，自动优化调节脉冲电流幅度、产生的磁场强度使得单偏振或线偏振、单频窄线宽激光在发生磁光偏振偏转时具有足够大的偏振相关损耗，这样使得激光起振阈值的大幅度增加，最终激光无法起振而无激光输出；
从而实现周期性调制的单偏振或线偏振、单频窄线宽分布式反馈光纤脉冲激光输出。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，外置磁场发生器产生的磁场强度周期函数通过程控输入的脉冲电流信号的周期函数调控实现；外置磁场发生器程控输入的脉冲电流信号的周期函数A(t)＝A0·f(t)，其中，周期函数时间周期为T，A0为脉冲电流振幅，f(t)是具有周期T的归一化周期函数，f(t)＝f(t+T)，当0≤t<t1时，电流值为0，当t1≤t<T-t1时，电流值大于0，这样，交变磁场调控实现单偏振或线偏振、单频窄线宽脉冲激光输出具有的重复频率为1/T，脉冲宽度为t1，占空比为t1/T；谐振腔的激光输出重复频率通过调制磁场发生器的输入周期性交变脉冲电流实现，其重复频率范围在1Hz-1GHz间。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在保偏结构增益光纤中刻写带相移的布拉格光纤光栅，构成分布式反馈激光谐振腔；在泵浦激光的泵浦之下，产生单偏振或线偏振、单频窄线宽激光输出，偏振消光比>20dB。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，带相移的布拉格光纤光栅的长度为1-10cm。
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| JP2009272346A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Sunx Ltd | レーザ発生装置及びレーザ加工装置 |
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Patent Citations (6)
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| JP2009272346A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-19 | Sunx Ltd | レーザ発生装置及びレーザ加工装置 |
| CN102608829A (zh) * | 2012-03-22 | 2012-07-25 | 华北电力大学（保定） | 光纤中抑制脉冲激光束受激布里渊散射的较佳方法 |
| CN103219639A (zh) * | 2013-05-08 | 2013-07-24 | 江苏天元激光科技有限公司 | 一种光纤光栅调q的脉冲光纤激光器 |
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Non-Patent Citations (2)
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| 新型窄线宽光纤激光器和少模光纤激光器的研究;谌亚;《中国博士学位论文全文数据库基础科学辑》(第1期);全文 * |
Also Published As
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