專利名稱：基于保偏光纖環(huán)形鏡的線偏振光纖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖激光器，特別是一種基于保偏光纖環(huán)形鏡的線偏振光纖激光器。
背景技術(shù)：
高偏振度的線偏振激光輸出一直在國防、工業(yè)、科研等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，例如激光雷達(dá)、激光相干合成、非線性頻率轉(zhuǎn)換等。通常獲得線偏振激光輸出有以下幾種方式一、通過在激光腔內(nèi)或腔外加入一個起偏器或具有偏振選擇性器件，例如偏振棱鏡、長周期光纖光柵、光子晶體光纖等，但是這種方法具有插入損耗大，難以集成化，效率低等缺點{參見 S. K. Andrei and et al.，“ Fibre laser with an intracavity polariser based on a long-periodfibre grating, 〃 Quantum Electron+31,421 (2001). }；二、將保偏大模場光纖以一定的直徑(5-lOcm)纏繞，引入對沿其快軸和慢軸傳播光的不同傳播損耗，實現(xiàn)偏振選擇的目的，但是此方法不適用于普通的單模光纖{參見 C. -H. Liu, A. Galvanauskas, V. Khitrov, B. Samson, U. Manyam, K. Tankala, D. Machewirth, and S. Heinemann, “ High-power single-polarization andsingle-transverse-mode fiber laser with an all一fiber cavity andfiber-grating stabilized spectrum, “ Opt. Lett. 31,17-19 (2006).}；三、保偏布拉格光纖光柵通常有對應(yīng)于光纖快軸和慢軸方向的兩個反射峰， 將構(gòu)成激光器的高反射率保偏布拉格光纖光柵與激光腔垂直熔接，低反射率保偏布拉格光纖光柵與激光腔正常熔接，同時對其中一個光纖光柵施加應(yīng)力或溫度調(diào)諧，實現(xiàn)高反射率光柵和低反射率光柵在一個光軸方向的中心反射波長對準(zhǔn)，達(dá)到線偏振光輸 tij W @ W { # B A. Shirakawa, M. Kamijo, J. Ota, K. i. Ueda, K. Mizuuchi， H. Furuya, and K. Yamamoto, “ Characteristics of Linearly Polarized Yb-DopedFiber Laser in an All-Fiber Configuration, " Photonics TechnologyLetters, IEEE 19, 1664-1666 (2007). }，但是這種方法裝置復(fù)雜，操作不方便，不利于實現(xiàn)大范圍的工業(yè)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種保偏光纖環(huán)形鏡的線偏振光纖激光器，該激光器既實現(xiàn)了偏振選擇器件與激光腔反射鏡的結(jié)合，減少了插入損耗，又免除了對光纖光柵的溫度或應(yīng)力的調(diào)節(jié)要求，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于集成，大大拓展了線偏振激光的應(yīng)用范圍。實現(xiàn)了高偏振度的線偏振激光輸出。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種基于保偏光纖環(huán)形鏡的線偏振光纖激光器，其特點在于該激光器由依次熔接的保偏光纖環(huán)形鏡、保偏有源光纖、泵浦耦合器和保偏光纖布拉格光柵，所述的泵浦耦合器的第三端接半導(dǎo)體泵浦源。所述的光纖環(huán)形鏡是由2X2或2X 1的保偏光纖耦合器的兩個輸出端熔接到一起而構(gòu)成的，該環(huán)形鏡對于沿快軸和慢軸傳播的光有不同反射率。
所述的有源光纖通過不同稀土離子的摻雜選擇，實現(xiàn)不同發(fā)射波段的激光輸出。所述的光纖布拉格光柵作為輸出耦合器，其反射率為4. 0% 30. 0%。本發(fā)明利用保偏光纖環(huán)形鏡作為激光腔的一個反射鏡，它對沿快軸和慢軸方向傳播的光有不同的反射率，達(dá)到偏振選擇的作用，結(jié)合保偏光纖光柵作為另一個反射鏡，使沿快軸或慢軸中一個偏振方向傳播的光通過模式競爭起振，另一個偏振方向的光則被抑制， 這樣實現(xiàn)了高偏振度的線偏振激光輸出。所述的光纖環(huán)形鏡，其特征在于將2X2或2X1的保偏光纖耦合器的兩個輸出端熔接到一起構(gòu)成光纖環(huán)形鏡，該環(huán)形鏡對于沿快軸和慢軸傳播的光有不同反射率，因而實現(xiàn)偏振選擇的作用。所述的泵浦耦合器，將泵浦光高效率的引入激光腔內(nèi)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明使用具有偏振選擇作用的光纖環(huán)形鏡作為其中一個腔鏡，減少器件的插入損耗，實現(xiàn)高的轉(zhuǎn)化效率。2、本發(fā)明采用光纖布拉格光柵作為激光輸出，實現(xiàn)了無需溫度、應(yīng)力控制的全光纖線偏振激光輸出，本發(fā)明激光器是由光纖器件通過熔接構(gòu)成的全光纖結(jié)構(gòu)的激光器。具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、操作便捷的優(yōu)點?？傊?，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、使用操作便捷等特點，具有很高的實用價值。


圖1為本發(fā)明基于保偏光纖環(huán)形鏡的線偏振全光纖激光器的示意框圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1是本發(fā)明基于光纖環(huán)形鏡的線偏振全光纖激光器的示意框圖。也是本發(fā)明的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意框圖。由圖可見，本發(fā)明基于光纖環(huán)形鏡的線偏振全光纖激光器由光纖器件構(gòu)成，主要包括保偏光纖環(huán)形鏡(I)UOm保偏摻鐿雙包層有源光纖O)、保偏泵浦耦合器(3)、低反射率(11%)保偏光纖布拉格光柵0)，輸出功率為10W、中心波長為976nm 的半導(dǎo)體泵浦源( 構(gòu)成。泵浦光源( 發(fā)出的泵浦光通過保偏泵浦耦合器( 輸入激光腔內(nèi)，IOm保偏摻鐿雙包層有源光纖( 作為激光增益介質(zhì)。保偏光纖環(huán)形鏡(1)對沿其慢軸傳播的光具有高的反射率(90%)，對沿其快軸傳播的光具有低的反射率(沈％)，結(jié)合低反射率(11% )的保偏光纖布拉格光柵(4)構(gòu)成激光腔，實現(xiàn)偏振選擇的作用。實驗表明， 本實施例實現(xiàn)了高偏振度(> 20dB)、高效率(> 60%光光效率)的線偏振光輸出。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、使用操作便捷等特點，既實現(xiàn)了偏振選擇器件與激光腔反射鏡的結(jié)合，減少了插入損耗，又免除了對光纖光柵的溫度或應(yīng)力的調(diào)節(jié)要求，本發(fā)明全光纖結(jié)構(gòu)易于集成，大大拓展了線偏振激光的應(yīng)用范圍。實現(xiàn)了高偏振度的線偏振激光輸出。
權(quán)利要求
1.一種基于保偏光纖環(huán)形鏡的線偏振光纖激光器，其特征在于該激光器由依次熔接的保偏光纖環(huán)形鏡(1)、保偏有源光纖O)、泵浦耦合器C3)和保偏光纖布拉格光柵，所述的泵浦耦合器(3)的第三端接半導(dǎo)體泵浦源(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于保偏光纖環(huán)形鏡的線偏振光纖激光器，其特征在于所述的光纖環(huán)形鏡(1)是由2X2或2X1的保偏光纖耦合器的兩個輸出端熔接到一起而構(gòu)成的，該環(huán)形鏡對于沿快軸和慢軸傳播的光有不同反射率。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的基于保偏光纖環(huán)形鏡的線偏振光纖激光器，其特征在于所述的有源光纖C3)通過不同稀土離子的摻雜選擇，實現(xiàn)不同發(fā)射波段的激光輸出。
4.根據(jù)權(quán)利1所述的基于保偏光纖環(huán)形鏡的線偏振光纖激光器，其特征在于所述的光纖布拉格光柵(4)作為輸出耦合器，其反射率為4.0% 30.0%。
全文摘要
一種基于保偏光纖環(huán)形鏡的線偏振光纖激光器，構(gòu)成包括依次熔接的保偏光纖環(huán)形鏡、保偏有源光纖、泵浦耦合器和保偏光纖布拉格光柵，所述的泵浦耦合器的第三端接半導(dǎo)體泵浦源。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、使用操作便捷等特點，既實現(xiàn)了偏振選擇器件與激光腔反射鏡的結(jié)合，減少了插入損耗，又免除了對光纖光柵的溫度或應(yīng)力的調(diào)節(jié)要求，本發(fā)明全光纖結(jié)構(gòu)易于集成，大大拓展了線偏振激光的應(yīng)用范圍。實現(xiàn)了高偏振度的線偏振激光輸出。
文檔編號H01S3/067GK102227043SQ201110120088
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者馮衍, 張磊, 王建華 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所