CN201946871U

CN201946871U - 一种基于保偏光纤光栅的可开关多波长光纤激光器及装置

Info

Publication number: CN201946871U
Application number: CN2010206686163U
Authority: CN
Inventors: 赵春柳; 王治强; 于栋友; 章辰; 王雪萍
Original assignee: HANGZHOU HECOVO TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HANGZHOU HECOVO TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2020-12-10

Abstract

本实用新型属于光纤激光器领域，具体涉及一种基于保偏光纤布拉格光栅的可开关多波长掺饵光纤激光器。本实用新型包括半导体激光器、波分复用器、光耦合器、光环形器、两个偏振控制器和级联的两个保偏光纤布拉格光栅。本实用新型利用级联的两个保偏光纤布拉格光栅作为波长选择器件。由于保偏光纤光栅的两个不同谐振波长在偏振态上正交，因此，当被用作掺饵光纤激光器中的波长选择元件时，会在激光腔内引入较强的偏振烧孔效应，从而有效的抑制了光纤中的模式竞争；通过调整偏振控制器的状态，在室温下得到稳定的单波长、双波长及多波长的激光输出。

Description

一种基于保偏光纤光栅的可开关多波长光纤激光器及装置

技术领域

本实用新型属于光纤激光器领域，具体涉及一种基于保偏光纤布拉格光栅的可开关多波长掺饵光纤激光器。

背景技术

在波分复用通信系统、光纤传感以及光学检测等许多方面，多波长掺饵光纤激光器都有着十分重要的应用。室温下，由于掺饵光纤的均匀展宽造成强烈的模式竞争，难以实现稳定的多波长输出的掺饵光纤激光器。目前提出了一些不同技术用于在掺饵光纤中实现多波长激光输出，例如利用液氮(77K)冷却掺饵光纤以降低其均匀加宽的宽度，使其在室温下应用比较困难，且激光器不具备可开关性；通过引入特殊物理机制，如频移反馈、四波混频辅助稳频效应、偏振烧孔效应等，实现室温稳定的多波长激光振荡。

在保偏光纤上写制布拉格光栅，由于保偏光纤光栅的两个不同谐振波长在偏振态上正交，因此，当被用作掺杂光纤激光器中的波长选择元件时，会在激光腔内引入较强的偏振烧孔效应，从而降低了掺饵光纤的均匀展宽。本实用新型提出了一种基于以上原理，通过调整偏振控制器状态以获得稳定的可开关多波长掺饵光纤激光器。该激光器装置简单灵活，具有可开关性，室温下能得到稳定的单波长、双波长及多波长激光输出。

发明内容

本实用新型针对掺饵光纤均匀展宽，很难在室温下获得稳定的多波长输出，而运用其它技术实现多波长掺饵光纤激光器显得复杂，使其在室温下不实用等缺点，提供了一种新型、装置简单灵活的基于保偏光纤布拉格光栅的可开关多波长掺饵光纤激光器。

本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案：

一个2×2波分复用器，其一边的两个端口分别与半导体激光器的尾纤、偏振控制器一端连接，另一边的一个端口与一段长3m掺饵光纤一端连接；该掺饵光纤的另一端与光耦合器一端连接；光耦合器另一边小分比(30％)端口连接光环形器的第一端口，70％端口用于激光输出；该光环形器第二端口与一个保偏光纤布拉格光栅一端连接；该光栅另一端与一个偏振控制器一端连接；该偏振控制器另一端与第二个保偏光纤布拉格光栅相连；该环行器的第三端口与偏振控制器另一端连接。

所述的半导体激光器为980nm激光二极管，泵浦功率80mW。

所述的级联的两个保偏光纤布拉格光栅反射率均为95％，带宽0.23nm。

本实用新型所具有的有益效果为：在保偏光纤上写制布拉格光栅，由于保偏光纤光栅的两个不同谐振波长在偏振态上正交，因此，当被用作掺饵光纤激光器中的波长选择元件时，会在激光腔内引入较强的偏振烧孔效应，大大减小了不同模式之间的竞争；因此采用级联的两个保偏光纤布拉格光栅作为波长选择器件可以获得室温下的四波长振荡。通过调整偏振控制器的状态可使激光器工作在单波长，双波长、三波长及四波长状态间转换。对本实用新型激光器输出光谱进行数小时的监测中发现：该激光器可以获得稳定的单波长、双波长以及三波长的激光输出，且激光装置灵活简单，是一种新型的可开关多波长掺饵光纤激光器。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型激光器调谐过程中激光光谱图之一；

图3为本实用新型激光器调谐过程中激光光谱图之一；

图4为本实用新型激光器调谐过程中激光光谱图之一；

图5为本实用新型激光器调谐过程中激光光谱图之一；

图6为本实用新型激光器调谐过程中激光光谱图之一；

图7为本实用新型激光器调谐过程中激光光谱图之一；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，一种基于级联两个保偏光纤布拉格光栅的可开关多波长掺饵光纤激光器包括：

一个2×2波分复用器1，其一边的两个端口分别与半导体激光器9的尾纤、偏振控制器8一端连接，另一边的一个端口与一段3m长掺饵光纤2一端连接；该掺饵光纤2的另一端与光耦合器3一端连接；光耦合器3的另一边小分比(30％)端口连接光环形器4的第一端口，70％端口用于激光输出；该光环形器4第二端口与级联的两个保偏光纤布拉格光栅的其中一个光栅5的一端连接，第三端口与偏振控制器8另一端连接；级联的两个保偏光纤布拉格光栅5、7分别串联在另一个偏振控制器6两端。

本实用新型的工作方式为：环形腔中包括一段长3m的掺饵光纤作为增益介质；一个980nm/1550nm波分复用器用来把980nm泵浦激光耦合进掺饵光纤，泵浦功率80mW；一个光耦合器，其70％端口用于输出光信号，30％光信号继续在腔内循环；使用直接在保偏光纤上写制的两个光纤布拉格光栅作为波长选择器件，在级联的两个保偏光纤布拉格光栅之间接入一个偏振控制器；光环形器第二端口接到其中一个保偏光纤布拉格光栅的一端保证激光器单方向工作；环行器第三端口连接另一个偏振控制器一端，该偏振控制器的另一端接到波分复用器的一端。

通过调节两偏振控制器的状态可实现可开关的多波长输出，用分辨率0.01nm的光谱仪分别记录。实验表明：该激光装置可获得稳定的单波长、双波长及三波长激光输出。图2至图7是用光谱仪记录该激光器在调谐过程中，激光输出波长的光谱图。图8是监测稳定双波长输出时的光谱图。

本实施例中进行泵浦的半导体激光器为980nm、泵浦功率80mW的激光二极管；掺饵光纤长度为3m；级联的两个保偏光纤布拉格光栅的双反射峰波长分别为1543.545nm、1543.854nm和1545.95nm、1546.33nm；反射率为95％，带宽约0.23nm。

Claims

1.一种可开关多波长掺饵光纤激光器，其特征在于它包括：

一个2×2波分复用器，其一边的两个端口分别与半导体激光器的尾纤、偏振控制器一端连接，另一边的一个端口与一段掺饵光纤一端连接；该掺饵光纤的另一端与光耦合器一端连接；光耦合器的另一边小分比(30％)端口连接光环形器的第一端口，70％端口用于激光输出；该光环形器第二端口与一个保偏光纤布拉格光栅一端连接；该光栅另一端与另一个偏振控制器一端连接；该偏振控制器另一端与第二个保偏光纤布拉格光栅相连；该环行器的第三端口与第一个偏振控制器另一端连接。

2.如权利要求1所述的一种可开关多波长掺饵光纤激光器，其特征在于所述的掺饵光纤长度约3m。

3.如权利要求1所述的一种可开关多波长掺饵光纤激光器，其特征在于所述的半导体激光器为980nm激光二极管，泵浦功率80mW。

4.如权利要求1所述的一种可开关多波长掺饵光纤激光器，其特征在于所述的级联的两个保偏光纤布拉格光栅串联在一个偏振控制器的两端。

5.如权利要求1所述的一种可开关多波长掺饵光纤激光器，其特征在于所述的级联的两个保偏光纤布拉格光栅的两个反射峰波长分别为1543.545nm、1543.854nm和1545.95nm、1546.33nm；反射率均为95％，带宽约0.23nm。