一種同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器的制造方法
【專利摘要】一種同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器。其包括：1570nm同帶泵浦激光器、光纖波分復(fù)用器、高反射率光纖布拉格光柵、摻銩石英光纖、低反射率光纖布拉格光柵和輸出光纖；1570nm同帶泵浦激光器輸出尾纖與光纖波分復(fù)用器的泵浦輸入端口相連接，高反射率光纖布拉格光柵的一端與光纖波分復(fù)用器的輸出光纖端口相連接，其另一端與摻銩石英光纖的一端相連接，摻銩石英光纖的另一端則與低反射率光纖布拉格光柵相連接，低反射率光纖布拉格光柵另一端與輸出光纖相連接，從而輸出單頻激光。本實(shí)用新型提供的同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定及小型化等優(yōu)點(diǎn)，并且便于制作且穩(wěn)定性高。
【專利說明】—種同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光纖及激光【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器，通過摻雜不同稀土元素，光纖激光器的工作波段可拓展到從紫外到紅外的各個波段，同傳統(tǒng)的全固態(tài)激光器相比，光纖激光器結(jié)構(gòu)緊湊、易于熱管理、工作穩(wěn)定、不易受環(huán)境干擾，而單頻光纖激光器又具有光束質(zhì)量好、相干長度長、譜線寬度窄、單色性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，具有極高的時間相干性和極低的相位噪聲，因而在高端精密測量、相干雷達(dá)、傳感、醫(yī)療、軍事上有廣泛的需求和應(yīng)用前景。
[0003]工作于2μπι的單頻摻銩光纖激光器用途廣泛，由于其輸出波長位于人眼安全波段，因此在遙感，雷達(dá)，激光微創(chuàng)醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。此外2 μ m的單頻光纖激光器還可應(yīng)用于單頻太赫茲輻射源的研制之中。石英光纖同其他材料的光纖相比，發(fā)展比較成熟，并且其機(jī)械性能優(yōu)良。因此研制一種同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器具有
重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器包括:1570nm同帶泵浦激光器、光纖波分復(fù)用器、高反射率光纖布拉格光柵、摻錢石英光纖、低反射率光纖布拉格光柵和輸出光纖；其中，1570nm同帶泵浦激光器作為同帶泵浦源，其輸出尾纖與光纖波分復(fù)用器的泵浦輸入端口相連接，高反射率光纖布拉格光柵的一端與光纖波分復(fù)用器的輸出光纖端口相連接，其另一端與摻銩石英光纖的一端相連接，摻錢石英光纖的另一端則與低反射率光纖布拉格光柵相連接，低反射率光纖布拉格光柵另一端與輸出光纖相連接，從而輸出單頻激光。
[0006]所述的1570nm同帶泵浦激光器是工作于1570nm的激光器，該激光器或?yàn)楣饫w激光器，或?yàn)槿虘B(tài)激光器，采用同帶泵浦方式對增益光纖進(jìn)行抽運(yùn)。
[0007]所述的高反射率光纖布拉格光柵和低反射率光纖布拉格光柵組成激光腔，并且高反射率光纖布拉格光柵及低反射率光纖布拉格光柵的中心波長均大于1570nm。
[0008]所述的低反射率光纖布拉格光柵單頻輸出的反射譜帶寬控制在〈3— 4GHz。
[0009]所述的光纖波分復(fù)用器與高反射率光纖布拉格光柵之間的連接、高反射率光纖布拉格光柵與摻銩石英光纖之間的連接、摻銩石英光纖與低反射率光纖布拉格光柵之間的連接以及低反射率光纖布拉格光柵與輸出光纖之間的連接均采用焊接的方式。
[0010]本實(shí)用新型提供的同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定及小型化等優(yōu)點(diǎn)，并且便于制作且穩(wěn)定性高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型提供的同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖中標(biāo)記:1.1570nm同帶泵浦激光器，2.光纖波分復(fù)用器，3.高反射率光纖布拉格光柵，4.摻錢石英光纖,5.低反射率光纖布拉格光柵,6.輸出光纖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型提供的同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器包括:1570nm同帶泵浦激光器1、光纖波分復(fù)用器2、高反射率光纖布拉格光柵3、摻錢石英光纖4、低反射率光纖布拉格光柵5和輸出光纖6,其中:1570nm同帶泵浦激光器I作為同帶泵浦源，其輸出尾纖與光纖波分復(fù)用器2的泵浦輸入端口相連接，1570nm泵浦激光I經(jīng)過光纖波分復(fù)用器2后,對摻錢石英光纖進(jìn)行抽運(yùn),高反射率光纖布拉格光柵3的一端與光纖波分復(fù)用器2的輸出光纖端口相連接，其另一端與摻銩石英光纖4的一端相連接，摻銩石英光纖4的另一端 則與低反射率光纖布拉格光柵5相連接，這樣，高反射率光纖布拉格光柵
3、摻錢石英光纖4、低反射率光纖布拉格光柵5就組成了激光諧振腔。低反射率光纖布拉格光柵5另一端與輸出光纖6相連接,從而輸出單頻激光。
[0015]所述的光纖波分復(fù)用器2與高反射率光纖布拉格光柵3之間的連接、高反射率光纖布拉格光柵3與摻銩石英光纖4之間的連接、摻銩石英光纖4與低反射率光纖布拉格光柵5之間的連接以及低反射率光纖布拉格光柵5與輸出光纖6之間的連接均采用焊接的方式。
[0016]所述的泵浦激光是工作于1570nm的激光器，該激光器可以為光纖激光器，也可為全固態(tài)激光器，采用同帶泵浦方式對增益光纖進(jìn)行抽運(yùn)。
[0017]所述的高反射率光纖布拉格光柵3和低反射率光纖布拉格光柵5組成激光腔,并且高反射率光纖布拉格光柵及低反射率光纖布拉格光柵的中心波長均大于1570nm,比如為1600nmo
[0018]單頻激光的輸出是通過減小激光腔腔長實(shí)現(xiàn)的；激光縱模間距Δ?/=&，其中c
是光波在真空中的傳播速度，η是光纖纖芯的折射率，L是激光腔腔長，因此通過減少激光腔長可以使得激光縱模間距增大，進(jìn)而獲得單頻激光輸出。在本實(shí)用新型中L=L摻銩增益光纖+L高反光柵尾纖+L低反光柵尾纖，通過使用l-2cm高摻雜的摻銩光纖，以及減小光柵尾纖長度，將激光腔腔長控制到2.5-3cm ;另外通過使用窄帶低反射率光纖布拉格光柵5(控制在小于3-4GHz)可以保證2 μ m激光單頻輸出。
[0019]本實(shí)用新型提供的同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器的工作原理如下:
[0020]1570nm同帶泵浦激光器作為2微米單頻光纖激光器的同帶泵浦源，通過光纖波分復(fù)用器2耦合進(jìn)入摻銩石英光纖4，基態(tài)能級吸收1570nm泵浦從低能級3F6躍遷至高能級3H4,從激發(fā)態(tài)3H4躍遷至3F6能級的過程中輻射波長2微米附近的光子。2微米單頻激光的產(chǎn)生是通過使用長度很短的高摻雜的摻銩光纖和窄帶光纖布拉格光柵實(shí)現(xiàn)的，由于激光縱模間距與激光腔腔長相關(guān)，減少激光腔長可以增大激光縱模間距，利于單縱模的選取，而窄帶光纖布拉格光柵可以進(jìn)一步限制輸出激光的波長范圍，最終獲得窄線寬2微米單頻激光輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器，其特征在于:其包括1570nm同帶泵浦激光器(I)、光纖波分復(fù)用器(2)、高反射率光纖布拉格光柵(3)、摻銩石英光纖(4)、低反射率光纖布拉格光柵(5)和輸出光纖(6);其中，1570nm同帶泵浦激光器(I)作為同帶泵浦源，其輸出尾纖與光纖波分復(fù)用器(2)的泵浦輸入端口相連接，高反射率光纖布拉格光柵(3)的一端與光纖波分復(fù)用器(2)的輸出光纖端口相連接,其另一端與摻錢石英光纖(4)的一端相連接,摻錢石英光纖(4)的另一端則與低反射率光纖布拉格光柵(5)相連接，低反射率光纖布拉格光柵(5 )另一端與輸出光纖(6 )相連接,從而輸出單頻激光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器，其特征在于:所述的1570nm同帶泵浦激光器(I)是工作于1570nm的激光器，該激光器或?yàn)楣饫w激光器，或?yàn)槿虘B(tài)激光器，采用同帶泵浦方式對增益光纖進(jìn)行抽運(yùn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器，其特征在于:所述的高反射率光纖布拉格光柵(3)和低反射率光纖布拉格光柵(5)組成激光腔,并且高反射率光纖布拉格光柵(3)及低反射率光纖布拉格光柵(5)的中心波長均大于1570nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器，其特征在于:所述的低反射率光纖布拉格光柵(5)單頻輸出的反射譜帶寬控制在〈3— 4GHz。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同帶泵浦摻銩石英光纖的2微米單頻光纖激光器，其特征在于:所述的光纖波分復(fù)用器(2)與高反射率光纖布拉格光柵(3)之間的連接、高反射率光纖布拉格光柵(3 )與摻錢石英光纖(4 )之間的連接、摻錢石英光纖(4 )與低反射率光纖布拉格光柵(5)之間的連接以及低反射率光纖布拉格光柵(5)與輸出光纖(6)之間的連接均米用焊接的方式。
【文檔編號】H01S3/067GK203760836SQ201420125444
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】史偉, 張卓 申請人:天津歐泰激光科技有限公司