CN206451972U - 一种掺镱随机光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种掺镱随机光纤激光器，包括激光泵浦源、掺镱光纤、单模光纤、泵浦合束器、光纤光栅，所述激光泵浦源与泵浦合束器的一个泵浦臂连接，所述泵浦合束器信号端连接单模光纤，合束端依次连接掺镱光纤和光纤光栅，所述单模光纤的另一端为激光器的输出端，本实用新型通过掺镱光纤结合单模光纤和光纤光栅组成的半开腔随机分布反馈结构，实现了拉曼增益较难实现的激光波段输出，输出激光具有宽谱、低相干性等特点，作为高功率固体激光驱动装置的种子源具有极强的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光器技术领域，具体地说涉及一种掺镱随机光纤激光器。
背景技术
光纤激光器以其高光束质量，结构紧凑，输出功率大等优点，受到越来越多的关注。特别是在工业应用领域，比如激光焊接，激光切割等领域，光纤激光器已经逐渐取代传统二氧化碳激光器而占据主导地位。同时，光纤激光器易高度集成，稳定性好，抗外界环境干扰能力强，也用于实现高功率固体激光驱动装置甚多束高质量种子光源的输出。
随机光纤激光器继承了光纤激光器的诸多优点，同时由于其利用光纤中的瑞利散射形成随机分布反馈，因而相比于传统固定腔结构光纤激光器，随机光纤激光器还具有输出激光无纵模间隔，低相干性等特点。通过控制反射镜带宽，还可实现宽带随机激光输出，这使得随机光纤激光器作为高功率固体激光驱动装置的种子源具有更加广阔的前景，另一方面，由于缺乏相应的拉曼泵浦源，在1μm波段，尤其是1053nm波段随机光纤激光很难用受激拉曼增益的办法产生。镱离子增益成为一种可行的产生1μm波段随机光纤激光的方法。
实用新型内容
针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种掺镱随机光纤激光器，其通过掺镱光纤结合单模光纤和光纤光栅组成的半开腔随机分布反馈结构，实现了拉曼增益较难实现的激光波段输出。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种掺镱随机光纤激光器，包括激光泵浦源、掺镱光纤、单模光纤、泵浦合束器、光纤光栅，所述激光泵浦源与泵浦合束器的一个泵浦臂连接，所述泵浦合束器信号端连接单模光纤，合束端依次连接掺镱光纤和光纤光栅，所述单模光纤的另一端为激光器的输出端。
进一步，所述激光泵浦源为带尾纤输出的激光二极管，并含有泵浦保护滤波器。
进一步，所述激光泵浦源的输出波长为976nm。
进一步，所述光纤光栅的中心波长为1053nm，反射带宽2nm。
进一步，所述光纤光栅的自由端设置为8°角斜切面。
进一步，所述单模光纤的自由端设置为8°角斜切面。
进一步，所述单模光纤的长度为2km。
进一步，所述掺镱光纤的长度为10m。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过引入掺镱光纤可以实现1μm波段的宽带增益，实现拉曼增益较难实现的1μm波段，尤其是1053nm波长随机激光。
2、本实用新型通过引入光纤光栅，起到对ASE(自发辐射被放大的过程)的选模作用，并与单模光纤一起，构成半开腔随机分布反馈结构，降低随机激光激射阈值。
3、本实用新型利用随机分布反馈结构产生的1μm波段随机光纤激光具有宽谱、低相干性等特点，作为高功率固体激光驱动装置的种子源具有极强的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
附图中：1-单模光纤，2-激光泵浦源，3-泵浦合束器，4-掺镱光纤，5-光纤光栅。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。
下面结合附图和较佳的实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例一：
如图1所示，一种掺镱随机光纤激光器，包括激光泵浦源2、掺镱光纤4、单模光纤1、泵浦合束器3、光纤光栅5，所述激光泵浦源2与泵浦合束器3的一个泵浦臂连接，所述泵浦合束器3的信号端与单模光纤1熔接，合束端依次连接掺镱光纤4和光纤光栅5，所述单模光纤1的另一端作为激光器的输出端，其中，所述单模光纤1和光纤光栅5组成了提供随机分布反馈的半开腔腔体，所述激光泵浦源2通过泵浦合束器3注入掺镱光纤4中，由于掺镱光纤4的作用，得到了激光的宽带增益，利用光纤光栅5和单模光纤1构成半开腔随机分布反馈结构，从掺镱光纤4产生的自发辐射谱中选出对应光纤光栅5中心波长的光信号，抑制其余ASE(自发辐射被放大的过程)波段的自激，实现相应波长随机激光的产生，其输出激光具有宽谱、低相干性等特点，作为高功率固体激光驱动装置的种子源具有极强的应用前景。
为实现1μm波段，尤其是1053nm波长随机激光，具体地，所述激光泵浦源2为含泵浦保护滤波器的带尾纤输出的激光二极管，其输出波长为976nm，泵浦功率为5W,该泵浦功率下可以实现稳定的1053nm随机激光激射，激射光谱中心波长为1053.972nm，半高全宽0.452nm；所述掺镱光纤4的长度优选为10m，能够保证随机激光稳定输出，其规格为10/130μm；所述单模光纤1的长度优选为2km，以提供足够的分布式瑞利散射并保证足够的输出效率，其长度过长，输出激光损耗过多，输出功率小，效率低，长度过短，提供的分布式瑞利散射太弱，随机激光难以激射；所述光纤光栅5的中心波长为1053nm，反射带宽2nm；所述光纤光栅5未与掺镱光纤4连接的一端和所述单模光纤1的输出端均设置为8°角斜切面，以抑制端面非涅尔反射。
以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。
Claims (8)
1.一种掺镱随机光纤激光器，其特征在于：包括激光泵浦源、掺镱光纤、单模光纤、泵浦合束器、光纤光栅，所述激光泵浦源与泵浦合束器的一个泵浦臂连接，所述泵浦合束器信号端连接单模光纤，合束端依次连接掺镱光纤和光纤光栅，所述单模光纤的另一端为激光器的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种掺镱随机光纤激光器，其特征在于：所述激光泵浦源为带尾纤输出的激光二极管，并含有泵浦保护滤波器。
3.根据权利要求2所述的一种掺镱随机光纤激光器，其特征在于：所述激光泵浦源的输出波长为976nm。
4.根据权利要求3所述的一种掺镱随机光纤激光器，其特征在于：所述光纤光栅的中心波长为1053nm，反射带宽2nm。
5.根据权利要求1所述的一种掺镱随机光纤激光器，其特征在于：所述光纤光栅未与掺镱光纤连接的一端设置为8°角斜切面。
6.根据权利要求1所述的一种掺镱随机光纤激光器，其特征在于：所述单模光纤的输出端设置为8°角斜切面。
7.根据权利要求1所述的一种掺镱随机光纤激光器，其特征在于：所述单模光纤的长度为2km。
8.根据权利要求1所述的一种掺镱随机光纤激光器，其特征在于：所述掺镱光纤的长度为10m。
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