CN114498263B - 一种稳定可双向输出的光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
一种稳定可双向输出的光纤激光器，属于光纤通信、仪器仪表技术领域。使用两个光纤光栅滤波器选取输出信道，光纤光栅本身的信道的选择稳定波长，通过两个环形器双向输出，其中一个光纤光栅所处的环境温度，或者对其施加应力，能够得到可调的双向输出。本发明使用光纤光栅作为滤波器并同时起到稳定波长输出的作用。通过有源介质为激光器提供增益，使用两个环形器可以保证激光器的双向输出。
Description
技术领域
本发明涉及一种稳定可双向输出的光纤激光器，属于光纤通信、仪器仪表技术领域。
背景技术
光纤激光器由于其体积小、散热性好、光束质量高、可靠性高、效率高、易于封装、可模块化生产等诸多优点，在光通信、光传感、生物医学、微波光子学、雷达探测、材料处理，工业清洗、切割、焊接等领域应用十分广泛。光纤激光器的种类也十分丰富，包括多波长光纤激光器、单纵模、窄线宽光纤激光器、波长可调输出的光纤激光器、锁模光纤激光器、随机光纤激光器、高功率光纤激光器以及可控横模输出的光纤激光器。
为了实现如此丰富的输出形式以及广泛的实际应用，研究人员提出了多种光纤激光器的配置。典型的包括线形腔和环形腔。其中，线形腔包括短线腔和长线腔。短线腔一般包括分布反馈光纤激光器和分布布拉格反射光纤激光器，这两种短线腔激光器一般用于实现单纵模输出，但是这两种配置不利于实现更高功率和可调的输出。长线形腔和环形腔可以在腔内使用更长的增益介质以及丰富的滤波器件，因此可以实现更高功率以及更加灵活的输出特性。因此环形腔是研究人员研究最为广泛的腔体形式。此外，新颖的腔体形式包括theta腔也逐渐引起了科研人员的兴趣，因为在此腔体中反馈线的存在替代了隔离器的作用，可以实现更低成本的腔体配置。此外，为了实现随机光纤激光器的输出，半开腔、全开腔的腔体形式也逐渐吸引起了科研人员的兴趣。
发明内容
为了克服现有技术的不足,为了进一步丰富光纤激光器的腔体结构，以及充分利用增益介质前向和后向放大的自发辐射。本发明提出一种可双向输出的光纤激光器。
一种稳定可双向输出的光纤激光器，使用两个光纤光栅滤波器选取输出信道，光纤光栅本身的信道的选择稳定波长，通过两个环形器双向输出，其中一个光纤光栅所处的环境温度，或者对其施加应力，能够得到可调的双向输出。
泵浦源与合束器的第二输入端相连，合束器的第一输出端与掺杂光纤的一端相连，掺杂光纤的另一端口与光纤耦合器一的输入端相连，光纤耦合器一的第一输出端口与光纤环形器一的输入端相连，光纤环形器一的第一端口与光纤光栅滤波器一的一端相连，光纤环形器一的第二端口与光纤耦合器二的输入端相连，光纤耦合器二的第一输出端口与光纤耦合器三的第一输出端口连接，光纤耦合器二的第二输出端口作为激光器的顺时针输出端口，光纤耦合器三的输入端口与合束器的第一输入端连接，光纤耦合器一的第二输出端口与光纤耦合器四的一个输出端连接，光纤耦合器四的另一输出端口作为激光器的逆时针输出端口，光纤耦合器四的输入端口与光纤环形器二的第三端口连接，光纤环形器二的第一端口与光纤光栅滤波器二的一端连接，光纤环形器二的第二端口与光纤耦合器三的第二输出端口连接。
掺杂光纤为掺铒光纤。掺杂光纤或者为掺铥光纤，光纤光栅滤波器一和光纤光栅滤波器二的反射峰位于2.0微米波段。
本发明使用光纤光栅作为滤波器并同时起到稳定波长输出的作用。通过有源介质为激光器提供增益，使用两个环形器可以保证激光器的双向输出。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1为一种稳定的可双向输出的光纤激光器。
图2为一种稳定的可双向输出的光纤激光器正向输出结果示意图。波长为λ1。
图3为一种稳定的可双向输出的光纤激光器反向输出结果示意图。两波长为λ2、λ3。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
为便于对实施例的理解，下面将结合做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明的限定。
实施例1：如图1、图2及图3所示，一种稳定的可双向输出的光纤激光器，包括泵浦源1、合束器2、掺杂光纤3、光纤耦合器一4、光纤环形器一5、光纤光栅滤波器一6、光纤耦合器二7、光纤耦合器三8、光纤环形器二9、光纤光栅滤波器二10、光纤耦合器四11。
泵浦源1与合束器2的第二输入端相连，合束器2的第一输出端21与掺杂光纤3的一端相连，掺杂光纤3的另一端口31与光纤耦合器一4的输入端相连，光纤耦合器一4的第一输出端口41与光纤环形器一5的输入端相连，光纤环形器一5的第一端口52与光纤光栅滤波器一6的一端相连，光纤环形器一5的第二端口51与光纤耦合器二7的输入端相连，光纤耦合器二7的第一输出端口71与光纤耦合器三8的第一输出端口连接，光纤耦合器二7的第二输出端口72作为激光器的顺时针输出端口，光纤耦合器三8的输入端口81与合束器2的第一输入端连接。光纤耦合器一4的第二输出端口42与光纤耦合器四11的一个输出端连接，光纤耦合器四11的另一输出端口112作为激光器的逆时针输出端口，光纤耦合器四11的输入端口111与光纤环形器二9的第三端口连接，光纤环形器二9的第一端口91与光纤光栅滤波器二10的一端连接，光纤环形器二9的第二端口92与光纤耦合器三8的第二输出端口连接。
掺杂光纤3为掺铒光纤。
实施例2：如图1、图2及图3所示，一种稳定的可双向输出的光纤激光器，掺杂光纤3为掺铥光纤，此时，光纤光栅滤波器一6和光纤光栅滤波器二10的反射峰位于2.0微米波段。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种稳定可双向输出的光纤激光器，其特征在于，使用光纤光栅滤波器一和光纤光栅滤波器二实现双向输出，光纤光栅自身中心波长决定激光器的输出波长，调节任一光纤光栅所处的环境温度，或者对任一光纤光栅施加应力，改变光纤光栅中心波长，能够得到可调的双向输出，泵浦源与合束器的第二输入端相连，合束器的第一输出端与掺杂光纤的一端相连，掺杂光纤的另一端口与光纤耦合器一的输入端相连，光纤耦合器一的第一输出端口与光纤环形器一的输入端相连，光纤环形器一的第一端口与光纤光栅滤波器一的一端相连，光纤环形器一的第二端口与光纤耦合器二的输入端相连，光纤耦合器二的第一输出端口与光纤耦合器三的第一输出端口连接，光纤耦合器二的第二输出端口作为激光器的顺时针输出端口，光纤耦合器三的输入端口与合束器的第一输入端连接，光纤耦合器一的第二输出端口与光纤耦合器四的一个输出端连接，光纤耦合器四的另一输出端口作为激光器的逆时针输出端口，光纤耦合器四的输入端口与光纤环形器二的第三端口连接，光纤环形器二的第一端口与光纤光栅滤波器二的一端连接，光纤环形器二的第二端口与光纤耦合器三的第二输出端口连接，掺杂光纤为掺铒光纤, 或者掺杂光纤为掺铥光纤，光纤光栅滤波器一和光纤光栅滤波器二的反射峰位于2.0微米波段。
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