一種模式可控的相干反饋光纖隨機(jī)激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于隨機(jī)激光器領(lǐng)域，特別涉及了一種模式可控的相干反饋光纖隨機(jī)激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖隨機(jī)激光器作為一種重要的新光源可用于非線性光學(xué)、光通信和傳感等領(lǐng)域?；诜答伔绞降牟煌饫w隨機(jī)激光器可分為非相干反饋光纖隨機(jī)激光器和相干反饋光纖隨機(jī)激光器。其中，相干反饋光纖隨機(jī)激光器則是利用摻雜光纖中的分布式或相移布拉格光柵形成隨機(jī)諧振腔，當(dāng)光子局域長(zhǎng)度小于隨機(jī)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度時(shí)，滿足光子局域化條件，從而將光子局域在腔內(nèi)產(chǎn)生相干光放大，輸出具有模式的隨機(jī)激光?，F(xiàn)有技術(shù)中的相干反饋光纖隨機(jī)激光具有較低的工作閾值，但由于存在模式競(jìng)爭(zhēng)或諧振腔熱效應(yīng)，其輸出光譜通常表現(xiàn)為隨時(shí)間變化的隨機(jī)模式。也就是說，其輸出光譜穩(wěn)定性相對(duì)較低，可利用光能量效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種模式可控的相干反饋光纖隨機(jī)激光器，以提高了其輸出光譜的穩(wěn)定性和光能量效率。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了如下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種模式可控的相干反饋光纖隨機(jī)激光器，其特征在于，所述相干反饋光纖隨機(jī)激光器包括:
泵浦光源，用于產(chǎn)生泵浦光；
波分復(fù)用器，所述波分復(fù)用器的1480或980端與所述泵浦光源相連；
與所述波分復(fù)用器的com端相連的有源光纖，所述波分復(fù)用器將所述泵浦光耦合到所述有源光纖，所述有源光纖對(duì)產(chǎn)生的激光進(jìn)行增益放大；在所述有源光纖的尾部刻寫了光纖光柵串；所述光纖光柵串包括多個(gè)隨機(jī)分布的光纖光柵，所述多個(gè)光纖光柵形成多個(gè)諧振腔，所述多個(gè)諧振腔將對(duì)應(yīng)諧振模式的光波進(jìn)行諧振放大，并將對(duì)應(yīng)光波輸出到所述波分復(fù)用器的com端；
與所述波分復(fù)用器的1550端相連的耦合器，用于將所述波分復(fù)用器com端傳輸過來(lái)的光分量親合到輸出口；
控制光源，用于產(chǎn)生控制光；以及
與所述控制光源相連的準(zhǔn)直器，用于接收所述控制光，并產(chǎn)生準(zhǔn)直光束，在垂直于所述光纖光柵串的光傳輸方向上照射所述多個(gè)諧振腔中的一個(gè)，以增大對(duì)應(yīng)諧振模式光波的增益。
[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，所述泵浦光的波長(zhǎng)為1480nm或者980nm。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，所述耦合器的輸出口包括Ν%輸出口和M%輸出口，其中，在所述耦合器的輸出口輸出的反饋光有N%的光通過所述N%輸出口輸出，所述輸出口輸出的反饋光有M%的光通過所述M%輸出口輸出。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，所述N%輸出口的端口切平，以構(gòu)成菲涅耳弱反射鏡，提供4%光學(xué)反饋，其余光功率由該端口輸出。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，所述M%輸出口連接光譜儀，所述準(zhǔn)直器根據(jù)所述光譜儀的測(cè)試結(jié)果調(diào)節(jié)器直射所述光纖光柵串的位置。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，所述N大于所述M。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，所述N等于I，所述M等于99。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，所述耦合器的輸出口端口切平，以構(gòu)成菲涅耳弱反射鏡。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，所述有源光纖包括摻餌光纖、摻鐿光纖和摻銩光纖的其中一種光纖。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，控制光源產(chǎn)生控制光。準(zhǔn)直器與控制光源相連。準(zhǔn)直器接收所述控制光，并產(chǎn)生準(zhǔn)直光束，在垂直于所述光纖光柵串的光傳輸方向上照射所述多個(gè)諧振腔中的一個(gè)，以增大對(duì)應(yīng)諧振模式光波的增益。由此，該諧振模式在模式競(jìng)爭(zhēng)中具有優(yōu)勢(shì)而得以鎖定輸出，提高了光輸出穩(wěn)定性，增加了功率效率。
【附圖說明】
[0014]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的模式可控相干反饋光纖隨機(jī)激光器。
[0015]圖2所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的模式可控相干反饋光纖隨機(jī)激光器的工作流程圖。
[0016]圖3所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的相干反饋光纖隨機(jī)激光的輸出光譜圖。
[0017]圖4所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的模式可控相干反饋光纖隨機(jī)激光的輸出光譜圖。
[0018]圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一模式可控的相干反饋光纖隨機(jī)激光器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例給出詳細(xì)的說明。盡管本發(fā)明將結(jié)合一些【具體實(shí)施方式】進(jìn)行闡述和說明，但需要注意的是本發(fā)明并不僅僅只局限于這些實(shí)施方式。相反，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
[0020]另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的【具體實(shí)施方式】中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，沒有這些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在另外一些實(shí)例中，對(duì)于大家熟知的方法、流程、元件和電路未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0021]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的模式可控相干反饋光纖隨機(jī)激光器100。相干反饋光纖隨機(jī)激光器100包括泵浦光源4、波分復(fù)用器5、有源光纖6和耦合器3。泵浦光源4產(chǎn)生泵浦光。在一個(gè)實(shí)施例中，所述泵浦光的波長(zhǎng)為1480nm或者980nm。波分復(fù)用器(WDM)5包括1480或980端、com端和1550端。其中，1480或980端和1550端位于波分復(fù)用器5的同一面，com端位于波分復(fù)用器5的另一面。波分復(fù)用器5的1480或980端與泵浦光源4相連。在一個(gè)實(shí)施例中，有源光纖6包括摻餌光纖(EDF)。有源光纖可以是單包層光纖或者雙包層有源光纖。
[0022]有源光纖6與波分復(fù)用器5的com端相連。波分復(fù)用器5將所述泵浦光耦合到有源光纖6。有源光纖6對(duì)所述泵浦光進(jìn)行增益放大。在有源光纖6的尾部刻寫了光纖光柵串7。光纖光柵串7包括多個(gè)光纖光柵FBGpFBGfFBGpFBGnVFBG2t^在一個(gè)實(shí)施例中，光纖光柵串7是在一根摻鉺光纖上刻寫了 20個(gè)反射率為1%~5%之間的光纖光柵，兩個(gè)相鄰光纖光柵的空間間隔在1~8毫米之間隨機(jī)分布，中心波長(zhǎng)為1550 nm。在其他的實(shí)施例中，光纖光柵串也可包括其他數(shù)目的光纖光柵，及其它中心波長(zhǎng)。
[0023]所述多個(gè)光纖光柵形成多個(gè)諧振腔，所述多個(gè)諧振腔將對(duì)應(yīng)諧振模式的光波進(jìn)行諧振放大，并對(duì)應(yīng)諧振模式的光波輸出到波分復(fù)用器5的com端。具體而言，光纖光柵串7的各FBG之間以及各FBG與菲涅爾弱反射鏡之間，可形成隨機(jī)分布的相干反饋，建立多個(gè)隨機(jī)的諧振模式，當(dāng)某諧振模式中的增益大于損耗時(shí)，即形成激光輸出。在一個(gè)實(shí)施例中，不同諧振模式的反饋光對(duì)應(yīng)不同的波長(zhǎng)分布。耦合器3與波分復(fù)用器5的1550端相連。耦合器3將波分復(fù)用器5com端傳輸過來(lái)的光分量親合到輸出口。
[0024]有利的是，相干反饋光纖隨機(jī)激光器100還包括控制光源8和準(zhǔn)直器9?？刂乒庠?產(chǎn)生控制光。準(zhǔn)直器9與控制光源8相連。準(zhǔn)直器9接收所述控制光，并產(chǎn)生準(zhǔn)直光束，在垂直于所述光纖光柵串的光傳輸方向上照射所述多個(gè)諧振腔中的一個(gè)，以增大對(duì)應(yīng)諧振模式的光波增益。
[0025]具體地講，泵浦光源4發(fā)出的泵浦光，該泵浦光通過波分復(fù)用器5和有源光纖8，經(jīng)過光纖光柵的諧振腔時(shí)，不同諧振腔對(duì)泵浦光產(chǎn)生的信號(hào)光進(jìn)行諧振、放大和反饋，從而將不同諧振模式的反饋光反射回到波分復(fù)用器5。波分復(fù)用器5將反饋光通過1550端口發(fā)送進(jìn)入耦合器3，并傳送到對(duì)應(yīng)的輸出口。