全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器，包括順序相連的具有反射特性的外腔、波分復(fù)用器、可調(diào)諧特性的光纖光柵、增益介質(zhì)及耦合器，波分復(fù)用器的另一輸入端口與泵浦單元相連；泵浦單元出射的泵浦激光通過(guò)波分復(fù)用器引入增益介質(zhì)使增益介質(zhì)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)；可調(diào)諧特性的光纖光柵與耦合器構(gòu)成激光器的諧振腔，并選擇與可調(diào)諧特性的光纖光柵波長(zhǎng)匹配的可調(diào)諧激光且由耦合器的輸出端口輸出。本發(fā)明采用光纖激光器，相對(duì)于半導(dǎo)體激光器，為單縱?；蛏倏v模輸出，良好的相干特性、模式特性以及較小的光束發(fā)散角可充分應(yīng)用于遠(yuǎn)距離傳感測(cè)量，并且全光纖結(jié)構(gòu)耦合方式簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊，可滿足特殊距離測(cè)量場(chǎng)合的應(yīng)用需求。
【專利說(shuō)明】全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光器，具體地說(shuō)是一種全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]激光器自問(wèn)世以來(lái)，被廣泛地應(yīng)用于光纖干涉?zhèn)鞲?、光通信網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。目前，大多數(shù)光纖干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)和光通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都是基于激光器的干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)和以激光器出射的激光作為通信信號(hào)源，而激光器的線寬和可調(diào)諧特性限制了其干涉?zhèn)鞲芯嚯x、傳感的動(dòng)態(tài)特性和光纖通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬以及其動(dòng)態(tài)特性，因此窄線寬可調(diào)諧激光器的研究吸引了眾多研究者的關(guān)注。
[0003]常見(jiàn)的可調(diào)諧激光器主要有外腔激光器、注入電流調(diào)制半導(dǎo)體激光器。
[0004]外腔式可調(diào)諧激光器主要是基于半導(dǎo)體的外腔激光器，其基本結(jié)構(gòu)是在外腔中插入分光元件，通過(guò)調(diào)節(jié)分光元件與腔外的反饋機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)激光波長(zhǎng)的調(diào)諧。在外腔激光器中采用高銳的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)具來(lái)壓縮激光輸出帶寬和相匹配的可調(diào)諧的窄帶光濾波器。外腔的引入可以降低激光器閾值電流、減小其光發(fā)散角和壓窄激光器的線寬。
[0005]在外腔激光器中，采用三鏡腔理論模型分析其壓窄線寬的機(jī)理，如圖1所示。令激光器前端面7與激光器后端面8之間的長(zhǎng)度為L(zhǎng)ci,前端面和后端面的反射系數(shù)分別為和r2，后端面8到外腔端面9之間的外腔長(zhǎng)度為L(zhǎng)rart，外腔反射系數(shù)為r3，激光介質(zhì)的折射率為η,初始的光頻為Vtl，有外腔后的光頻為V，τ?η和τ 分別為內(nèi)腔和外腔時(shí)延，α為線寬展寬因子，C為光反饋強(qiáng)度，則相位條件為:
【權(quán)利要求】
1.一種全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器，其特征是:包括順序相連的具有反射特性的外腔(5)、波分復(fù)用器(I)、可調(diào)諧特性的光纖光柵(2)、增益介質(zhì)(3)及耦合器(4)，所述波分復(fù)用器(I)的另一輸入端口與泵浦單元(6)相連；所述泵浦單元(6)出射的泵浦激光通過(guò)所述波分復(fù)用器(I)引入所述增益介質(zhì)(3)使增益介質(zhì)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)；所述可調(diào)諧特性的光纖光柵(2)與所述耦合器(4)構(gòu)成激光器的線性諧振腔，并選擇與所述可調(diào)諧特性的光纖光柵(2)波長(zhǎng)匹配的可調(diào)諧激光并由所述耦合器(4)的輸出端口輸出。
2.按照權(quán)利要求1所述的全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器，其特征是:所述可調(diào)諧特性的光纖光柵(2)包括機(jī)械調(diào)節(jié)裝置，所述機(jī)械調(diào)節(jié)裝置包括一段固定另一段可移動(dòng)的調(diào)節(jié)架，光纖光柵粘貼在可移動(dòng)的調(diào)節(jié)架，通過(guò)手動(dòng)對(duì)光纖光柵的拉力進(jìn)行調(diào)節(jié)而獲得波長(zhǎng)的調(diào)諧。
3.按照權(quán)利要求1所述的全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器，其特征是:所述可調(diào)諧特性的光纖光柵(2 )包括機(jī)械調(diào)節(jié)裝置，所述機(jī)械調(diào)節(jié)裝置包括壓電陶瓷，光纖光柵粘貼在壓電陶瓷的二端，使用信號(hào)發(fā)生器或可編程的信號(hào)發(fā)生器發(fā)生信號(hào)對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)而獲得波長(zhǎng)的調(diào)諧。
4.按照權(quán)利要求1所述的全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器，其特征是:所述可調(diào)諧特性的光纖光柵(2)包括機(jī)械調(diào)節(jié)裝置，所述機(jī)械調(diào)節(jié)裝置包括可編程的調(diào)節(jié)架，光纖光柵粘貼在可 編程的調(diào)節(jié)架上，通過(guò)編程驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)架的移動(dòng)而獲得波長(zhǎng)的調(diào)諧。
5.按照權(quán)利要求1所述的全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器，其特征是:所述具有反射特性的外腔(5)為耦合器二輸出端融合形成的環(huán)形鏡構(gòu)成的外腔。
6.按照權(quán)利要求1所述的全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器，其特征是:所述具有反射特性的外腔(5)為一八度角APC跳線頭與一陶瓷套管表面黏貼介質(zhì)膜構(gòu)成的外腔，所述介質(zhì)膜為非金屬介質(zhì)膜或金屬介質(zhì)膜。
7.按照權(quán)利要求1所述的全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器，其特征是:所述具有反射特性的外腔(5)為一平角PC跳線頭與一陶瓷套管表面黏貼介質(zhì)膜構(gòu)成具有一定反射率的法布里珀羅腔構(gòu)成的外腔，所述介質(zhì)膜為非金屬介質(zhì)膜或金屬介質(zhì)膜。
8.按照權(quán)利要求1所述的全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器，其特征是:所述具有反射特性的外腔(5)為剝除光纖涂覆層的裸光纖切割為平面的端面鍍有介質(zhì)膜構(gòu)成的外腔，所述介質(zhì)膜為非金屬介質(zhì)膜或金屬介質(zhì)膜。
9.一種全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器，其特征是:包括順序相連的具有反射特性的外腔(5)、可調(diào)諧特性的光纖光柵(2)及耦合器(4)，所述耦合器(4)的兩個(gè)端口之間呈環(huán)形依次連接有波分復(fù)用器(I)、增益介質(zhì)(3)及單向隔離器(10)，所述波分復(fù)用器(I)的另一輸入端口與泵浦單元(6)相連；所述泵浦單元(6)出射的泵浦激光通過(guò)所述波分復(fù)用器(I)引入所述增益介質(zhì)(3)使增益介質(zhì)(3)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)；所述可調(diào)諧特性的光纖光柵(2)與所述耦合器(4)構(gòu)成激光器的環(huán)形諧振腔，并選擇與所述可調(diào)諧特性的光纖光柵(2)波長(zhǎng)匹配的可調(diào)諧激光并由所述耦合器(4)的輸出端口輸出。
10.一種全光纖型外腔式可調(diào)諧光纖激光器，其特征是:包括順序相連的具有反射特性的外腔(5)、可調(diào)諧特性的光纖光柵(2)及環(huán)形器(11)，所述環(huán)形器(11)的兩個(gè)端口之間呈環(huán)形依次連接有波分復(fù)用器(I)、增益介質(zhì)(3)及耦合器(4)，所述波分復(fù)用器(I)的另一輸入端口與泵浦單元(6 )相連；所述泵浦單元(6 )出射的泵浦激光通過(guò)所述波分復(fù)用器(I)引入所述增益介質(zhì)(3)使增益介質(zhì)(3)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)；所述可調(diào)諧特性的光纖光柵(2)與所述環(huán)形腔(11)構(gòu)成激光器的環(huán)形諧振腔，并選擇與所述可調(diào)諧特性的光纖光柵(2)波長(zhǎng)匹配的可調(diào)諧激光并由所述耦合.器(4)的輸出端口輸出。
【文檔編號(hào)】H01S3/067GK103427318SQ201310342407
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】呂亮, 杜正婷, 俞本立, 趙云鶴, 張文華, 楊波, 吳爽, 徐峰, 黃懌晟, 李長(zhǎng)清 申請(qǐng)人:安徽大學(xué)