一種高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器。所述激光器包括高增益光纖、窄帶布拉格光纖光柵、寬帶布拉格光纖光柵、單模半導(dǎo)體泵浦光源、波分復(fù)用器、光纖隔離器、光耦合器、鑒頻系統(tǒng)、電子伺服系統(tǒng)、PZT壓電陶瓷以及自動(dòng)控制溫度的熱沉。本發(fā)明采用激光短直腔結(jié)構(gòu)，利用輸出光信號(hào)作用到鑒頻系統(tǒng)，產(chǎn)生的誤差信號(hào)傳遞給電子伺服系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)PZT壓電陶瓷進(jìn)行伸縮變化，組成閉環(huán)反饋控制，從而獲得高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器。該發(fā)明可用于相干光通信、多普勒測風(fēng)雷達(dá)、冷原子物理實(shí)驗(yàn)、引力波探測和量子光學(xué)等領(lǐng)域。
【專利說明】
一種高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及單頻光纖激光器，特別是涉及輸出功率高達(dá)幾十mW量級(jí)、頻率穩(wěn)定性為幾十MHz的高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]單頻窄線寬光纖激光器，又稱為單縱模光纖激光器，其特征為激光工作在單縱模運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，輸出光譜線寬非常窄的，最高可達(dá)10_9nm。窄線寬從而保證了激光具有良好的相干性，相干長度可達(dá)幾百公里。窄線寬單縱模光纖激光器在高速光通信、遠(yuǎn)距離光傳感、相干通信及高精度光譜分析等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。
[0003]在激光通信中，為了提高接收靈敏度，一般采用相干的外差接收方法，其激光頻率穩(wěn)定與否直接影響接受的質(zhì)量。但對(duì)于普通自由運(yùn)轉(zhuǎn)的激光器，因它受到工作環(huán)境條件等影響，激光輸出頻率往往是不穩(wěn)定的，是一個(gè)隨時(shí)間變化的無規(guī)則起伏量。要使激光頻率穩(wěn)定，則需要穩(wěn)頻技術(shù)來解決。
[0004]穩(wěn)頻技術(shù)可分為兩大類:主動(dòng)穩(wěn)頻和被動(dòng)穩(wěn)頻。被動(dòng)穩(wěn)頻如穩(wěn)定電源、恒溫控制能提升激光器的頻率穩(wěn)定度；但實(shí)驗(yàn)表明，為獲得10_8量級(jí)以上的頻率穩(wěn)定度，需采用主動(dòng)穩(wěn)頻。在主動(dòng)穩(wěn)頻方法中，光學(xué)諧振腔穩(wěn)頻(如roH穩(wěn)頻)，因其對(duì)波長的普適性、短期頻率穩(wěn)定度好等優(yōu)點(diǎn)，成為最受青睞的穩(wěn)頻方法之一。然而，光纖激光器中常用的穩(wěn)頻操作是通過PZT壓電陶瓷作用在光纖激光器的整個(gè)諧振腔或者是作用于增益光纖。這兩種方法前者缺乏對(duì)穩(wěn)頻操作的優(yōu)化處理，對(duì)諧振腔整體進(jìn)行操作也難以說明具體是對(duì)諧振腔中的哪部分起到了作用；后者的穩(wěn)頻精度不夠理想，PZT壓電陶瓷微小的步進(jìn)，都會(huì)導(dǎo)致諧振腔長發(fā)生明顯的變化，調(diào)制難度較大。
[0005]由于布拉格光纖光柵作用在諧振腔中的有效長度同其實(shí)際長度和反射率有關(guān)。在布拉格光纖光柵的實(shí)際長度相同的條件下，布拉格光纖光柵反射率越高，作用在諧振腔中的有效長度越短。而常用的寬帶布拉格光纖光柵的反射率一般在90%以上。經(jīng)計(jì)算反射率為90%的寬帶布拉格光纖光柵作用在諧振腔中的有效長度Leff等于其實(shí)際長度的0.261倍。PZT壓電陶瓷作用在寬帶布拉格光纖光柵時(shí)，則其有效步進(jìn)長度同樣只有其實(shí)際步進(jìn)長度的0.261倍，提高了有效腔長變化精度。有效腔長的精細(xì)變化也會(huì)反映在輸出激光的頻率上。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器。即在短直腔結(jié)構(gòu)中，結(jié)合稀土高摻雜玻璃光纖的高增益特性，布拉格光纖光柵的選頻作用，從而保證了單頻光纖激光器的可行性。光纖激光器的諧振腔長由三部分組成，分別是高增益光纖的長度、寬帶布拉格光纖光柵作用在諧振腔中的有效長度、窄帶布拉格光纖光柵作用在諧振腔中的有效長度。
[0007]本發(fā)明的目的至少通過如下技術(shù)方案之一實(shí)現(xiàn)。
[0008]一種高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器，其包括單模半導(dǎo)體激光泵浦源，波分復(fù)用器，窄帶布拉格光纖光柵，高增益光纖，寬帶布拉格光纖光柵，光隔離器，光親合器，鑒頻系統(tǒng)，電子伺服系統(tǒng)，PZT壓電陶瓷以及自動(dòng)控制溫度的熱沉。各部分的結(jié)構(gòu)關(guān)系是:波分復(fù)用器的公共端與窄帶布拉格光纖光柵的一端連接，窄帶布拉格光纖光柵的另一端經(jīng)高增益光纖和寬帶布拉格光纖光柵連接，高增益光纖作為激光增益介質(zhì)，窄帶布拉格光纖光柵和寬帶布拉格光纖光柵組成激光腔前后腔鏡，諧振腔輸出的激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器的信號(hào)端進(jìn)入光隔離器，從光隔離器的輸出端進(jìn)入光耦合器，光耦合器的一個(gè)輸出端接入鑒頻系統(tǒng)，鑒頻系統(tǒng)給出的信號(hào)進(jìn)入電子伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)PZT壓電陶瓷工作，光耦合器的另一個(gè)輸出端作為激光輸出端，高增益光纖、窄帶布拉格光纖光柵和寬帶布拉格光纖光柵固定封裝在自動(dòng)溫度控制的熱沉中，PZT壓電陶瓷固定在寬帶布拉格光纖光柵側(cè)面。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)施地，單模半導(dǎo)體激光泵浦源的泵浦方式采用如下三種方式之一: 方式一:單模半導(dǎo)體激光泵浦源與波分復(fù)用器的泵浦輸入端連接，寬帶布拉格光纖光柵的尾端被研磨拋光成斜面以防止端面反射，單模半導(dǎo)體激光泵浦源經(jīng)由波分復(fù)用器耦合進(jìn)窄帶布拉格光纖光柵進(jìn)行后向泵浦；
方式二:單模半導(dǎo)體激光泵浦源直接進(jìn)入寬帶布拉格光纖光柵進(jìn)行前向泵浦。此時(shí)波分復(fù)用器的泵浦輸入端連接被研磨拋光成斜面以防止端面反射；
方式三:同時(shí)采用方式一的后向泵浦和方式二的前向泵浦，單模半導(dǎo)體激光泵浦源同時(shí)和波分復(fù)用器的泵浦輸入端和寬帶布拉格光纖光柵連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述高增益光纖為稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖，其纖芯成分包括但不限于磷酸鹽玻璃、鍺酸鹽玻璃、硅酸鹽玻璃、碲酸鹽玻璃、氟化物玻璃等，所述高增益光纖的纖芯摻雜高濃度的發(fā)光離子，所述發(fā)光離子為鑭系離子、過渡金屬離子中一種或多種的組合體，所述發(fā)光離子摻雜濃度大于lX10191nS/cm3，且在其纖芯中是均勻摻雜。
[0011]進(jìn)一步的，所述高增益光纖的單位長度增益大于I dB/cm，光纖長度為0.1?50cmo
[0012]進(jìn)一步的，所述的窄帶布拉格光纖光柵、高增益光纖和寬帶布拉格光纖光柵之間是通過研磨拋光各自的光纖端面后直接對(duì)接耦合，或者通過光纖熔接機(jī)熔接耦合的。
[0013]進(jìn)一步的，所述的PZT壓電陶瓷直接用光纖膠固定在寬帶布拉格光纖光柵側(cè)面或者頂部或者底部進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)。
[0014]進(jìn)一步的，所述的窄帶布拉格光纖光柵的中心反射波長為激光輸出波長，3dB反射譜小于0.1nm,中心波長反射率為2-99% ;寬帶布拉格光纖光柵的3dB反射譜大于0.1nm,且對(duì)激光輸出信號(hào)波長反射率大于90%，對(duì)泵浦波長透射率大于90%。
[0015]進(jìn)一步的，所述的自動(dòng)溫度控制的熱沉由制冷器與溫敏電阻組合成的溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
[0016]進(jìn)一步的，所述的電子伺服系統(tǒng)利用鑒頻系統(tǒng)的誤差信號(hào)，驅(qū)動(dòng)PZT壓電陶瓷進(jìn)行工作。
[0017]由于布拉格光纖光柵作用在諧振腔中的有效長度同其實(shí)際長度和反射率有關(guān)，在布拉格光纖光柵的實(shí)際長度相同的條件下，布拉格光纖光柵反射率越高，作用在諧振腔中的有效長度越短。寬帶布拉格光纖光柵的反射率高達(dá)90%，則其作用在諧振腔中的有效長度Leff等于其實(shí)際長度L的幾分之一。
[0018]由于PZT壓電陶瓷是直接用光纖膠固定在寬帶布拉格光纖光柵側(cè)面或底部或著頂部的，利用PZT壓電陶瓷隨著加載電壓的變化而伸縮的效應(yīng)，從而改變了寬帶布拉格光纖光柵的實(shí)際長度，進(jìn)而改變諧振腔的有效長度。固定在寬帶布拉格光纖光柵上的PZT壓電陶瓷隨著加載電壓的變化而伸縮的長度等同作用在寬帶布拉格光纖光柵上。由于寬帶布拉格光纖光柵作用在諧振腔中的有效腔長Lrff是其實(shí)際長度L的幾分之一，則PZT壓電陶瓷的有效步進(jìn)長度同樣只有其實(shí)際步進(jìn)長度的幾分之一，從而提高了有效腔長的控制精度。由于激光器的諧振頻率與諧振腔長成對(duì)應(yīng)關(guān)系，諧振腔長的改變則對(duì)應(yīng)諧振頻率的改變。
[0019]利用輸出激光信號(hào)作用到鑒頻系統(tǒng)，鑒頻系統(tǒng)通過內(nèi)部計(jì)算得出誤差信號(hào)，并將誤差信號(hào)傳遞給電子伺服系統(tǒng)，電子伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)PZT壓電陶瓷進(jìn)行伸縮變化，組成閉環(huán)反饋控制，使激光頻率穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)頻率。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果包括:
可以將厘米量級(jí)的高增益稀土摻雜玻璃光纖作為激光的增益介質(zhì)，由窄帶光纖光柵和寬帶光纖光柵組成諧振腔結(jié)構(gòu)的前后腔鏡，在單模半導(dǎo)體激光泵浦源的連續(xù)激勵(lì)下，纖芯中的高摻雜稀土粒子發(fā)生反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生受激發(fā)射的信號(hào)光。光纖激光器的諧振腔長由三部分組成，分別是高增益光纖的長度、寬帶布拉格光纖光柵作用在諧振腔中的有效長度、窄帶布拉格光纖光柵作用在諧振腔中的有效長度。
[0021]由于布拉格光纖光柵作用在諧振腔中的有效長度同其實(shí)際長度和反射率有關(guān)，在布拉格光纖光柵的實(shí)際長度相同的條件下，布拉格光纖光柵反射率越高，作用在諧振腔中的有效長度越短。寬帶布拉格光纖光柵的反射率高達(dá)90%，則其作用在諧振腔中的有效長度Leff等于其實(shí)際長度L的幾分之一。
[0022]由于PZT壓電陶瓷是直接用光纖膠固定在寬帶布拉格光纖光柵側(cè)面的，利用PZT壓電陶瓷隨著加載電壓的變化而伸縮的效應(yīng)，從而改變了寬帶布拉格光纖光柵的實(shí)際長度，進(jìn)而改變諧振腔的有效長度。固定在寬帶布拉格光纖光柵上的PZT壓電陶瓷隨著加載電壓的變化而伸縮的長度等同作用在寬帶布拉格光纖光柵上。由于寬帶布拉格光纖光柵作用在諧振腔中的有效腔長Leff是其實(shí)際長度L的幾分之一，則PZT壓電陶瓷的有效步進(jìn)長度同樣只有其實(shí)際步進(jìn)長度的幾分之一，從而提高了有效腔長的控制精度。由于激光器的諧振頻率與諧振腔長成對(duì)應(yīng)關(guān)系，諧振腔長的改變則改變了諧振頻率。
[0023]利用輸出激光信號(hào)作用到鑒頻系統(tǒng)，鑒頻系統(tǒng)通過內(nèi)部計(jì)算得出誤差信號(hào)，并將誤差信號(hào)傳遞給電子伺服系統(tǒng)，電子伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)PZT壓電陶瓷進(jìn)行伸縮變化，組成閉環(huán)反饋控制，使激光頻率穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)頻率，提供了一種高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器原理示意圖，其中泵浦方式為泵浦光經(jīng)由波分復(fù)用器耦合進(jìn)窄帶布拉格光纖光柵的后向泵浦。
[0025]圖2為本發(fā)明實(shí)施例高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器原理示意圖，其中泵浦方式為泵浦光經(jīng)直接耦合進(jìn)寬帶布拉格光纖光柵的前向泵浦。
[0026]圖3為本發(fā)明實(shí)施例高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器原理示意圖，其中泵浦方式為前述兩種方式的雙向泵浦。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體例子對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述，需要說明的是本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍；以下若有未特別詳細(xì)說明的過程，均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。
[0028]實(shí)施例1
如圖1所示，一種高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器，包括單模半導(dǎo)體激光泵浦源1，波分復(fù)用器2，窄帶布拉格光纖光柵3，高增益光纖4，寬帶布拉格光纖光柵5，光隔離器6，光親合器7，鑒頻系統(tǒng)8，電子伺服系統(tǒng)9，PZT壓電陶瓷10以及自動(dòng)控制溫度的熱沉11。各部件的結(jié)構(gòu)關(guān)系是:單模半導(dǎo)體激光泵浦源I與波分復(fù)用器2的泵浦輸入端連接，波分復(fù)用器2的公共端與窄帶布拉格光纖光柵3的一端連接，窄帶布拉格光纖光柵3的另一端經(jīng)高增益光纖4和寬帶布拉格光纖光柵5連接，高增益光纖4作為激光增益介質(zhì)，窄帶布拉格光纖光柵3和寬帶布拉格光纖光柵5組成激光腔前后腔鏡，諧振腔輸出的激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器2的信號(hào)端進(jìn)入光隔離器6，從光隔離器6的輸出端進(jìn)入光耦合器7，光耦合器7的一個(gè)輸出端接入鑒頻系統(tǒng)8，鑒頻系統(tǒng)給出的信號(hào)進(jìn)入電子伺服系統(tǒng)9驅(qū)動(dòng)PZT壓電陶瓷10工作，光耦合器7的另一個(gè)輸出端作為激光輸出端，高增益光纖4、窄帶布拉格光纖光柵3和寬帶布拉格光纖光柵5固定封裝在自動(dòng)溫度控制的熱沉11中，PZT壓電陶瓷10固定在寬帶布拉格光纖光柵5側(cè)面。
[0029]本發(fā)明的單模半導(dǎo)體激光泵浦源的泵浦方式采用如下三種方式之一:
方式一:如圖1，單模半導(dǎo)體激光泵浦源與波分復(fù)用器的泵浦輸入端連接，寬帶布拉格光纖光柵的尾端被研磨拋光成斜面以防止端面反射，單模半導(dǎo)體激光泵浦源經(jīng)由波分復(fù)用器耦合進(jìn)窄帶布拉格光纖光柵進(jìn)行后向泵浦；
方式二:如圖2，單模半導(dǎo)體激光泵浦源直接進(jìn)入寬帶布拉格光纖光柵進(jìn)行前向泵浦。此時(shí)波分復(fù)用器的泵浦輸入端連接被研磨拋光成斜面以防止端面反射；
方式三:如圖3，同時(shí)采用方式一的后向泵浦和方式二的前向泵浦，單模半導(dǎo)體激光泵浦源同時(shí)和波分復(fù)用器的泵浦輸入端和寬帶布拉格光纖光柵連接。
[0030]高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模光纖作為激光的增益介質(zhì)，由窄帶光纖光柵和寬帶光纖光柵組成諧振腔結(jié)構(gòu)的前后腔鏡，在單模半導(dǎo)體激光泵浦源的連續(xù)激勵(lì)下，纖芯中的高摻雜稀土粒子發(fā)生反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生受激發(fā)射的信號(hào)光。高增益光纖4與窄帶布拉格光纖光柵3以及寬帶布拉格光纖光柵5的連接采用熔接或端面研磨拋光對(duì)接方式。PZT壓電陶瓷10直接用光纖膠固定在寬帶布拉格光纖光柵5側(cè)面進(jìn)行頻率調(diào)制，實(shí)現(xiàn)高頻率穩(wěn)定性單頻激光輸出。
[0031]由于高增益光纖4的高摻雜及高增益特性，在單頻激光輸出功率達(dá)與10mW時(shí)，所需的高增益光纖的長度僅為2cm。因而使用窄帶布拉格光纖光柵3和寬帶布拉格光纖光柵5組成短直諧振腔，可使得激光有效腔長小于3cm，從而保證了在窄帶布拉格光纖光柵3的反射譜線寬小于0.05nm的情況下，激光腔內(nèi)只存在一個(gè)縱模模式。
[0032]由于布拉格光纖光柵作用在諧振腔中的有效長度同其實(shí)際長度和反射率有關(guān)。在布拉格光纖光柵的實(shí)際長度相同的條件下，布拉格光纖光柵反射率越高，作用在諧振腔中的有效長度越短。本例中寬帶布拉格光纖光柵中心反射波長為1549.920 nm，其波長可在1525?1650nm范圍內(nèi)選擇，3dB反射譜寬小于0.15 nm,中心波長反射率大于90%，本例中心波長反射率為99.95%。本例窄帶布拉格光纖光柵中心反射波長為激光輸出波長1549.920nm，其波長可在1525?1650nm范圍內(nèi)選擇，3dB反射譜寬小于0.lnm，本例3dB反射譜寬為
0.05nm，中心波長反射率為2_99%，本例中心波長反射率為50%。
[0033]本例中窄帶布拉格光纖光柵3的實(shí)際長度為10mm，作用在諧振腔中的有效長度為
4.0lmm,高增益光纖4的長度為20mm，寬帶布拉格光纖光柵5的實(shí)際長度為10mm，寬帶布拉格光纖光柵5的反射率為99.95%，經(jīng)計(jì)算寬帶布拉格光纖光柵作用在諧振腔中的有效長度Leff等于其實(shí)際長度L的0.111倍。本例中使用的PZT壓電陶瓷在25V的加載電壓作用下，產(chǎn)生的伸縮量為0.55um，即寬帶布拉格光纖光柵實(shí)際長度L變化0.55um，則作用在諧振腔的有效長度Leff變化0.061um，對(duì)應(yīng)激光波長從1549.920nm變?yōu)?549.924nm，改變了 4pm，諧振頻率改變了近500MHz。
[0034]本例中鑒頻系統(tǒng)為F-P腔(法布利波羅干涉儀)，輸出激光信號(hào)作用到鑒頻系統(tǒng)，鑒頻系統(tǒng)通過內(nèi)部計(jì)算得出誤差信號(hào)，并將誤差信號(hào)傳遞給電子伺服系統(tǒng)，電子伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)PZT壓電陶瓷進(jìn)行伸縮變化，組成閉環(huán)反饋控制，使激光頻率穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)頻率，控制熱沉11的溫度，有利于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)激光器的穩(wěn)頻工作，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的一種高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器。
【權(quán)利要求】
1.一種高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器，其特征在于包括單模半導(dǎo)體激光泵浦源(I )，波分復(fù)用器(2 )，窄帶布拉格光纖光柵(3 )，高增益光纖(4 )，寬帶布拉格光纖光柵(5 )，光隔離器(6)，光耦合器(7)，鑒頻系統(tǒng)(8)，電子伺服系統(tǒng)(9)，PZT壓電陶瓷(10)，以及自動(dòng)控制溫度的熱沉(11);各部件的結(jié)構(gòu)關(guān)系是:波分復(fù)用器(2)的公共端與窄帶布拉格光纖光柵(3)的一端連接，窄帶布拉格光纖光柵(3)的另一端經(jīng)高增益光纖(4)和寬帶布拉格光纖光柵(5)連接，高增益光纖(4)作為激光增益介質(zhì)，窄帶布拉格光纖光柵(3)和寬帶布拉格光纖光柵(5)組成激光腔前后腔鏡，諧振腔輸出的激光信號(hào)經(jīng)由波分復(fù)用器(2)的信號(hào)端進(jìn)入光隔離器(6)，從光隔離器(6)的輸出端進(jìn)入光耦合器(7)，光耦合器(7)的一個(gè)輸出端接入鑒頻系統(tǒng)(8)，鑒頻系統(tǒng)給出的信號(hào)進(jìn)入電子伺服系統(tǒng)(9)驅(qū)動(dòng)PZT壓電陶瓷(10)工作，光耦合器(7)的另一個(gè)輸出端作為激光輸出端，高增益光纖(4)、窄帶布拉格光纖光柵(3 )和寬帶布拉格光纖光柵(5 )固定封裝在自動(dòng)溫度控制的熱沉(11)中，PZT壓電陶瓷(10 )固定在寬帶布拉格光纖光柵(5)側(cè)面或頂部或者底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器，其特征在于:所述高增益光纖(4)為稀土摻雜玻璃光纖，其纖芯成分包括磷酸鹽玻璃、鍺酸鹽玻璃、娃酸鹽玻璃、碲酸鹽玻璃、氟化物玻璃中的一種以上，所述高增益光纖(4)的纖芯摻雜高濃度的發(fā)光離子，所述發(fā)光離子為鑭系離子、過渡金屬離子中一種或多種的組合體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器，其特征在于:所述高增益光纖(4)的單位長度增益大于ldB/cm，光纖長度為0.1?50cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器，其特征在于所述的窄帶布拉格光纖光柵(3)、高增益光纖(4)和寬帶布拉格光纖光柵(5)之間是通過研磨拋光各自的光纖端面后直接對(duì)接耦合，或者通過光纖熔接機(jī)熔接耦合的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器，其特征在于所述的窄帶布拉格光纖光柵(3)的中心反射波長為激光輸出波長，3dB反射譜小于0.lnm，中心波長反射率為2%-99% ;寬帶布拉格光纖光柵(5)的3dB反射譜大于0.lnm，且對(duì)激光輸出信號(hào)波長反射率大于90%，對(duì)泵浦波長透射率大于90%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器，其特征在于所述的自動(dòng)溫度控制的熱沉(11)采用制冷器與溫敏電阻組合成的溫度控制系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器，其特征在于:電子伺服系統(tǒng)(9)利用鑒頻系統(tǒng)的誤差信號(hào)，驅(qū)動(dòng)PZT壓電陶瓷(10)進(jìn)行工作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的高頻率穩(wěn)定性單頻光纖激光器，其特征在于單模半導(dǎo)體激光泵浦源的泵浦方式采用如下三種方式之一: 方式一，單模半導(dǎo)體激光泵浦源與波分復(fù)用器的泵浦輸入端連接，寬帶布拉格光纖光柵的尾端被研磨拋光成斜面以防止端面反射，單模半導(dǎo)體激光泵浦源經(jīng)由波分復(fù)用器耦合進(jìn)窄帶布拉格光纖光柵進(jìn)行后向泵浦； 方式二，單模半導(dǎo)體激光泵浦源直接進(jìn)入寬帶布拉格光纖光柵進(jìn)行前向泵浦，此時(shí)波分復(fù)用器的泵浦輸入端被研磨拋光成斜面以防止端面反射； 方式三，同時(shí)采用方式一的后向泵浦和方式二的前向泵浦，單模半導(dǎo)體激光泵浦源同時(shí)和波分復(fù)用器的泵浦輸入端和寬帶布拉格光纖光柵連接。
【文檔編號(hào)】H01S3/067GK104466635SQ201410714222
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月30日
【發(fā)明者】徐善輝, 馮洲明, 楊中民, 趙齊來 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)