帶有功率反饋機(jī)制的2μm波段線偏振單頻光纖激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為帶有功率反饋機(jī)制的2μm波段線偏振單頻光纖激光器，包含主振蕩器、預(yù)放大器、功率放大器和激光輸出頭，主振蕩器為工作于2μm波段的單頻半導(dǎo)體激光器；預(yù)放大器包括第一光纖合束器、第一光纖隔離器、第一多模半導(dǎo)體激光泵浦和第一雙包層摻銩光纖，功率放大器包括第二光纖合束器、第二光纖隔離器、第二雙包層摻銩光纖、光纖分束器、第二多模半導(dǎo)體激光泵浦和反饋單元組成，主振蕩器的輸出端與第一光纖合束器的信號(hào)端相接，第一光纖隔離器輸出端與第二光纖合束器的信號(hào)端相接，功率放大器的輸出激光經(jīng)激光輸出頭輸出，反饋激光與反饋單元輸入端相接，反饋單元輸出端與第二多模半導(dǎo)體激光泵浦相接，具有穩(wěn)定性高、無(wú)跳模等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
帶有功率反饋機(jī)制的2um波段線偏振單頻光纖激光器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光纖及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖激光器/放大器是以摻雜稀土元素的光纖為增益介質(zhì)的激光器/放大器，通過(guò)摻雜不同的稀土元素，如餌(Er)，鎰(Yb)，銩(Tm)，鈥(Ho)，釹(Nd)等，光纖激光器/放大器的工作波段覆蓋了從紫外到中紅外。與其他激光器/放大器相比，光纖激光器/放大器具有能量轉(zhuǎn)化率高、輸出光束質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定、無(wú)需光路調(diào)整、散熱性能好、壽命長(zhǎng)和無(wú)需維護(hù)等鮮明特點(diǎn)，因此得到快速發(fā)展以及廣泛地應(yīng)用。
[0003]單頻光纖激光器具有單色性好，相干性優(yōu)等優(yōu)秀特質(zhì)，可廣泛應(yīng)用于量子通信，相干探測(cè)等高端應(yīng)用領(lǐng)域，然而這些高端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)晤l激光器提出了更高的要求:在不同的環(huán)境溫度下，單頻激光器的輸出功率要保持穩(wěn)定，比如0°C-30°C下功率不穩(wěn)定度要保持在3%以下?，F(xiàn)有的單頻激光器在0°C_30°C下功率不穩(wěn)定度基本在25%以上，很難在量子通信，相干探測(cè)等高端領(lǐng)域有所應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明旨在提供一種穩(wěn)定性高、功率強(qiáng)、無(wú)跳模的帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述功能，本發(fā)明將采取以下技術(shù)方案:
一種帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器，包括主振蕩器、預(yù)放大器、帶有功率反饋機(jī)制的功率放大器和激光輸出頭，其特征在于
主振蕩器為工作于2μπι波段的單頻半導(dǎo)體激光器;預(yù)放大器由第一光纖合束器、第一光纖隔離器、第一多模半導(dǎo)體激光栗浦和第一雙包層摻銩光纖組成，預(yù)放大器(2)并不限于一級(jí)光纖放大級(jí)，可以增加光纖放大級(jí)以實(shí)現(xiàn)更高功率的激光，預(yù)放大器可以為前向栗浦，也可以為后向栗浦。當(dāng)預(yù)放大器為前向栗浦時(shí)，主振蕩器的輸出端與預(yù)放大器的第一光纖合束器的信號(hào)端相接，第一光纖合束器的栗浦端與第一多模半導(dǎo)體激光栗浦相接，第一光纖合束器的輸出端與第一雙包層摻銩光纖一端相接，第一雙包層摻銩光纖另一端與第一光纖隔離器相接;功率放大器的輸出激光經(jīng)激光輸出頭輸出；當(dāng)預(yù)放大器為后向栗浦時(shí)，主振蕩器的輸出端與第一雙包層摻鎊光纖一端另一端相接，第一雙包層摻鎊光纖一端與第一光纖合數(shù)器信號(hào)端相連，第一光纖合束器的栗浦端與第一多模半導(dǎo)體激光栗浦相接，第一光纖合束器的輸出端與第一光纖隔離器相接。此外，功率放大器可以為前向栗浦，也可以為后向栗浦，當(dāng)功率放大器為前向栗浦時(shí)，功率放大器由第二光纖合束器、第二光纖隔離器、第二雙包層摻銩光纖、光纖分束器、第二多模半導(dǎo)體激光栗浦和反饋單元組成，預(yù)放大器的第一光纖隔離器輸出端與功率放大器的第二光纖合束器的信號(hào)端相接，第二光纖合束器的輸出端與第二雙包層摻銩光纖一端相接，第二雙包層摻銩光纖另一端與第二光纖隔離器相接，第二光纖隔離器的輸出端與光纖分束器的輸入端相連，光纖分束器將激光分為輸出激光和反饋激光，輸出激光和反饋激光的功率之比不小于99:1，輸出激光經(jīng)激光輸出頭輸出，反饋激光與反饋單元輸入端相接，反饋單元輸出端與第二多模半導(dǎo)體激光栗浦相接；當(dāng)功率放大器為后向栗浦時(shí)，功率放大器由第二光纖合束器、第二光纖隔離器、第二雙包層摻銩光纖、光纖分束器、第二多模半導(dǎo)體激光栗浦和反饋單元組成，預(yù)放大器的第一光纖隔離器輸出端與功率放大器的第二雙包層摻銩光纖相接，第二雙包層摻銩光纖另一端與第二光纖合束器的信號(hào)端相接，第二光纖合束器的另一個(gè)信號(hào)端與第二光纖隔離器相接，第二光纖隔離器輸出端與光纖分束器的輸入端相連，光纖分束器將激光分為輸出激光和反饋激光，輸出激光和反饋激光的功率之比不小于99:1，輸出激光經(jīng)激光輸出頭輸出，反饋激光與反饋單元輸入端相接，反饋單元輸出端與第二多模半導(dǎo)體激光栗浦相接。
[0006]本發(fā)明所述反饋單元包括光電探測(cè)器、光電探測(cè)電路模塊、功率反饋主控模塊和栗浦驅(qū)動(dòng)器，反饋激光通過(guò)光纖耦合進(jìn)入光電探測(cè)器，光電探測(cè)電路模塊接受光電探測(cè)器輸出的電信號(hào)并進(jìn)行處理后輸入給功率反饋主控模塊，功率反饋主控模塊控制栗浦驅(qū)動(dòng)器輸出相應(yīng)的電流以驅(qū)動(dòng)第二多模半導(dǎo)體激光栗浦。
[0007]本發(fā)明所述主振蕩器包括第三半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)器、2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器和第三光纖隔離器，其中第三半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)一個(gè)光纖耦合的2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器(6)輸出激光，單頻半導(dǎo)體激光器的輸出光纖與第三光纖隔離器(7-1)的輸入光纖焊接在一起，第三光纖隔離器(7-1)的輸入端與第一光纖合束器的信號(hào)端相連。
[0008]本發(fā)明所述工作于2μηι波段單頻半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)位于1850nm-2050nm，單頻半導(dǎo)體激光器的耦合光纖為保偏光纖，以通過(guò)光纖輸出連續(xù)型、單縱模、線偏振激光。
[0009]本發(fā)明所述第一光纖合束器為(1+1) X I光纖合束器。
[0010]第二光纖合束器為(2+1) X I光纖合束器，也可以為(6+1) X I光纖合束器或(18+1)X I光纖合束器。
[0011]本發(fā)明所述光纖分束器將激光分為輸出激光和反饋激光，輸出激光和反饋激光的功率之比最好為99.5:0.5.本發(fā)明所述第一雙包層摻銩光纖、第二雙包層摻銩光纖、第一光纖隔離器、第二光纖隔離器、第三光纖隔離器、激光輸出頭均為保偏器件，以實(shí)現(xiàn)偏振光。
[0012]本發(fā)明所述第一雙包層摻銩光纖、第二雙包層摻銩光纖的芯徑/內(nèi)包層均為ΙΟμπι/130μπι，纖芯NA均為0.15,對(duì)793nm處激光的吸收系數(shù)約為4.7dB/m。
[0013]本發(fā)明所述第一多模半導(dǎo)體激光栗浦為光纖耦合多模半導(dǎo)體激光器，工作波長(zhǎng)位于793nm，輸出光纖為105μπι/125μπι光纖，纖芯NA為0.22，輸出功率約4￥;第二多模半導(dǎo)體激光栗浦為光纖親合多模半導(dǎo)體激光器，工作波長(zhǎng)位于793nm，輸出光纖為105μηι/125μηι光纖，纖芯NA為0.22，輸出功率約8W。
[0014]本發(fā)明以2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器用作種子源，利用光纖放大級(jí)將其功率有效放大，實(shí)現(xiàn)了高功率的單頻激光器，通過(guò)在功率放大級(jí)加上反饋機(jī)制，保證了激光器輸出功率的穩(wěn)定性，使本發(fā)明在在0°C_40°C范圍內(nèi)工作于單縱模狀態(tài)且不穩(wěn)定度均保持在3%以下。由于采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有穩(wěn)定性高、功率強(qiáng)、無(wú)跳模等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)圖示圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)不意圖。
[0017]圖中標(biāo)記:
主振蕩器1、預(yù)放大器2、帶有功率反饋機(jī)制的功率放大器3、激光輸出頭4、第三半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)器5、2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器6、第三光纖隔離器7、第一光纖合束器9、第一光纖隔離器10、第一多模半導(dǎo)體激光栗浦8和第一雙包層摻鎊光纖11、第二光纖合束器12、第二光纖隔離器13、第二雙包層摻鎊光纖14、光纖分束器15、第二多模半導(dǎo)體激光栗浦16、光電探測(cè)器17、光電探測(cè)電路模塊18、功率反饋主控模塊19、栗浦驅(qū)動(dòng)器20。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明:
如圖所示，一種帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器，包括主振蕩器1、預(yù)放大器2、帶有功率反饋機(jī)制的功率放大器3和激光輸出頭4。
[0019]主振蕩器I為工作于2μπι波段的單頻半導(dǎo)體激光器，工作于2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)位于1850nm-2050nm，單頻半導(dǎo)體激光器的耦合光纖為保偏光纖，以通過(guò)光纖輸出連續(xù)型、單縱模、線偏振激光，主振蕩器包括第三半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)器5、2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器6和第三光纖隔離器7，其中第三半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)器5驅(qū)動(dòng)一個(gè)光纖耦合的2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器6輸出激光，單頻半導(dǎo)體激光器6的輸出光纖與第三光纖隔離器7的輸入光纖焊接在一起。
[0020]預(yù)放大器由第一光纖合束器9、第一光纖隔離器10、第一多模半導(dǎo)體激光栗浦8和第一雙包層摻銩光纖11組成，其中，第一多模半導(dǎo)體激光栗浦8為光纖耦合多模半導(dǎo)體激光器，工作波長(zhǎng)位于793nm，輸出光纖為105μπι/125μπι光纖，纖芯NA為0.22，輸出功率約4￥;第一光纖合束器9為(1 + 1) X I光纖合束器，預(yù)放大器(2)并不限于一級(jí)光纖放大級(jí)，可以增加光纖放大級(jí)以實(shí)現(xiàn)更高功率的激光，預(yù)放大器可以為前向栗浦，也可以為后向栗浦。當(dāng)預(yù)放大器為前向栗浦時(shí)，主振蕩器的輸出端與預(yù)放大器的第一光纖合束器的信號(hào)端相接，第一光纖合束器的栗浦端與第一多模半導(dǎo)體激光栗浦相接，第一光纖合束器的輸出端與第一雙包層摻銩光纖一端相接，第一雙包層摻銩光纖另一端與第一光纖隔離器相接;功率放大器的輸出激光經(jīng)激光輸出頭輸出；當(dāng)預(yù)放大器為后向栗浦時(shí)，主振蕩器的輸出端與第一雙包層摻銩光纖一端另一端相接，第一雙包層摻銩光纖一端與第一光纖合數(shù)器信號(hào)端相連，第一光纖合束器的栗浦端與第一多模半導(dǎo)體激光栗浦相接，第一光纖合束器的輸出端與第一光纖隔離器相接。
[0021]功率放大器由第二光纖合束器12、第二光纖隔離器13、第二雙包層摻銩光纖14、光纖分束器15、第二多模半導(dǎo)體激光栗浦16和反饋單元組成。其中，第二多模半導(dǎo)體激光栗浦為光纖親合多模半導(dǎo)體激光器，工作波長(zhǎng)位于793nm，輸出光纖為105μηι/125μηι光纖，纖芯NA為0.22，輸出功率約8W;第二光纖合束器為(2+1) X I光纖合束器，也可以為((6+1) X I光纖合束器或(18+1) X I光纖合束器。功率放大器可以為前向栗浦，也可以為向后栗浦，當(dāng)功率放大器為前向栗浦時(shí)，預(yù)放大器的第一光纖隔離器輸出端與功率放大器的第二光纖合束器的信號(hào)端相接，第二光纖合束器的輸出端與第二雙包層摻銩光纖一端相接，第二雙包層摻銩光纖另一端與第二光纖隔離器相接，第二光纖隔離器的輸出端與光纖分束器的輸入端相連，光纖分束器將激光分為輸出激光和反饋激光，輸出激光和反饋激光的功率之比不小于99:1，輸出激光和反饋激光的功率之比最好為99.5:0.5，輸出激光經(jīng)激光輸出頭輸出，反饋激光與反饋單元輸入端相接，反饋單元輸出端與第二多模半導(dǎo)體激光栗浦相接；當(dāng)功率放大器為后向栗浦時(shí)，功率放大器由第二光纖合束器、第二光纖隔離器、第二雙包層摻銩光纖、光纖分束器、第二多模半導(dǎo)體激光栗浦和反饋單元組成，預(yù)放大器的第一光纖隔離器輸出端與功率放大器的第二雙包層摻銩光纖相接，第二雙包層摻銩光纖另一端與第二光纖合束器的信號(hào)端相接，第二光纖合束器的另一個(gè)信號(hào)端與第二光纖隔離器相接，第二光纖隔離器輸出端與光纖分束器的輸入端相連，光纖分束器將激光分為輸出激光和反饋激光，輸出激光和反饋激光的功率之比不小于99:1，輸出激光經(jīng)激光輸出頭輸出，反饋激光與反饋單元輸入端相接，反饋單元輸出端與第二多模半導(dǎo)體激光栗浦相接。所述反饋單元包括光電探測(cè)器17、光電探測(cè)電路模塊18、功率反饋主控模塊19和栗浦驅(qū)動(dòng)器20，反饋激光通過(guò)光纖耦合進(jìn)入光電探測(cè)器17，光電探測(cè)電路模塊18接受光電探測(cè)器17輸出的電信號(hào)并進(jìn)行處理后輸入給功率反饋主控模塊19，功率反饋主控模塊19控制栗浦驅(qū)動(dòng)器輸出相應(yīng)的電流以驅(qū)動(dòng)第二多模半導(dǎo)體激光栗浦20 ο本發(fā)明所述第一雙包層摻銩光纖、第二雙包層摻銩光纖、第一光纖隔離器、第二光纖隔離器、第三光纖隔離器、激光輸出頭均為保偏器件，以實(shí)現(xiàn)偏振光。第一雙包層摻鎊光纖、第二雙包層摻鎊光纖的芯徑/內(nèi)包層均為ΙΟμπι/ 130μηι，纖芯NA均為0.15，對(duì)793nm處激光的吸收系數(shù)約為4.7dB/m。
[0022]實(shí)施例一
一種帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器，包括主振蕩器、預(yù)放大器、帶有功率反饋機(jī)制的功率放大器和激光輸出頭。主振蕩器為工作于2μπι波段的單頻半導(dǎo)體激光器，工作于2μηι波段單頻半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)位于1850nm-2050nm，單頻半導(dǎo)體激光器的耦合光纖為保偏光纖，主振蕩器包括第三半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)器、2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器和第三光纖隔離器，其中第三半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)一個(gè)光纖耦合的2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器(6)輸出激光，單頻半導(dǎo)體激光器的輸出光纖與第三光纖隔離器(7-1)的輸入光纖焊接在一起。預(yù)放大器由第一光纖合束器、第一光纖隔離器、第一 793nm多模半導(dǎo)體激光栗浦和第一雙包層摻銩光纖組成，其中，第一793nm多模半導(dǎo)體激光栗浦為光纖耦合多模半導(dǎo)體激光器，工作波長(zhǎng)位于793nm，輸出光纖為105μπι/125μπι光纖，纖芯NA為0.22，輸出功率約4評(píng);第一光纖合束器為(1+1) X I光纖合束器，預(yù)放大器為一級(jí)光纖放大級(jí)，可以增加光纖放大級(jí)以實(shí)現(xiàn)更高功率的激光，預(yù)放大器為前向栗浦。功率放大器由第二光纖合束器、第二光纖隔離器、第二雙包層摻銩光纖、光纖分束器、第二 793nm多模半導(dǎo)體激光栗浦和反饋單元組成。其中，第二793nm多模半導(dǎo)體激光栗浦為光纖耦合多模半導(dǎo)體激光器，工作波長(zhǎng)位于793nm，輸出光纖為105μπι/125μπι光纖，纖芯NA為0.22，輸出功率約8￥;第二光纖合束器為(2+1)\1光纖合束器，功率放大器為前向栗浦，預(yù)放大器的第一光纖隔離器輸出端與功率放大器的第二光纖合束器的信號(hào)端相接，第二光纖合束器的輸出端與第二雙包層摻銩光纖一端相接，第二雙包層摻銩光纖另一端與第二光纖隔離器相接，第二光纖隔離器的輸出端與光纖分束器的輸入端相連，光纖分束器將激光分為輸出激光和反饋激光，輸出激光和反饋激光的功率之比不小于99:1，輸出激光和反饋激光的功率之比最好為99.5:0.5，輸出激光經(jīng)激光輸出頭輸出，反饋激光與反饋單元輸入端相接，反饋單元輸出端與第二793nm多模半導(dǎo)體激光栗浦相接;所述反饋單元包括光電探測(cè)器、光電探測(cè)電路模塊、功率反饋主控模塊和栗浦驅(qū)動(dòng)器，反饋激光通過(guò)光纖耦合進(jìn)入光電探測(cè)器，光電探測(cè)電路模塊接受光電探測(cè)器輸出的電信號(hào)并進(jìn)行處理后輸入給功率反饋主控模塊，功率反饋主控模塊控制栗浦驅(qū)動(dòng)器輸出相應(yīng)的電流以驅(qū)動(dòng)第二 793nm多模半導(dǎo)體激光栗浦。所述第一雙包層摻銩光纖、第二雙包層摻銩光纖、第一光纖隔離器、第二光纖隔離器、第三光纖隔離器、激光輸出頭均為保偏器件，用于防止方向光進(jìn)入，以實(shí)現(xiàn)偏振光。第一雙包層摻鎊光纖、第二雙包層摻鎊光纖的芯徑/內(nèi)包層均為I Oym/130μπι，纖芯NA均為0.15,對(duì)793nm處激光的吸收系數(shù)約為4.7dB/m。
[0023]為了更加直觀的了解反饋單元的作用，本發(fā)明將實(shí)施例去掉反饋單元后，形成了對(duì)比激光器一，具體如下:
一種2μπι波段高功率線偏振單頻光纖激光器，包括主振蕩器、預(yù)放大器、功率放大器和激光輸出頭。主振蕩器為工作于2μπι波段的單頻半導(dǎo)體激光器，工作于2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)位于1850nm-2050nm，單頻半導(dǎo)體激光器的親合光纖為保偏光纖，主振蕩器包括第三半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)器、2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器和第三光纖隔離器，其中第三半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)一個(gè)光纖耦合的2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器(6)輸出激光，單頻半導(dǎo)體激光器的輸出光纖與第三光纖隔離器(7-1)的輸入光纖焊接在一起。預(yù)放大器由第一光纖合束器、第一光纖隔離器、第一793nm多模半導(dǎo)體激光栗浦和第一雙包層摻鎊光纖組成，其中，第一793nm多模半導(dǎo)體激光栗浦為光纖耦合多模半導(dǎo)體激光器，工作波長(zhǎng)位于793nm，輸出光纖為105μπι/125μπι光纖，纖芯NA為0.22，輸出功率約4W;第一光纖合束器為(1+1) X I光纖合束器，預(yù)放大器為一級(jí)光纖放大級(jí)，可以增加光纖放大級(jí)以實(shí)現(xiàn)更高功率的激光，預(yù)放大器為前向栗浦。功率放大器由第二光纖合束器、第二光纖隔離器、第二雙包層摻鎊光纖、光纖分束器、第二793nm多模半導(dǎo)體激光栗浦組成。其中，第二793nm多模半導(dǎo)體激光栗浦為光纖耦合多模半導(dǎo)體激光器，工作波長(zhǎng)位于7 93nm，輸出光纖為105μηι/125μηι光纖，纖芯NA為0.22，輸出功率約8W;第二光纖合束器為(2+1) X I光纖合束器，功率放大器為前向栗浦，預(yù)放大器的第一光纖隔離器輸出端與功率放大器的第二光纖合束器的信號(hào)端相接，第二光纖合束器的輸出端與第二雙包層摻銩光纖一端相接，第二雙包層摻銩光纖另一端與第二光纖隔離器相接，第二光纖隔離器的輸出端與光纖分束器的輸入端相連，光纖分束器經(jīng)激光輸出頭輸出激光。所述第一雙包層摻鎊光纖、第二雙包層摻鎊光纖、第一光纖隔離器、第二光纖隔離器、第三光纖隔離器、激光輸出頭均為保偏器件，以實(shí)現(xiàn)偏振光。第一雙包層摻鎊光纖、第二雙包層摻銩光纖的芯徑/內(nèi)包層均為10μπι/130μπι，纖芯NA均為0.15，對(duì)793nm處激光的吸收系數(shù)約為4.7dB/m。
[0024]經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，當(dāng)不加反饋時(shí)，對(duì)比激光器一在O°C、10°C、20°C、30°C、40°C時(shí)的輸出功率分別為3.213.111、2.91、2.651和2.351，而實(shí)施例一在0°(:、10°(:、20°(:、30°(:、401€時(shí)的輸出功率分別為3.2W、3.19W、3.2W、3.18W和3.16W，可以明顯的看到實(shí)施例一的穩(wěn)定度較沒有加反饋的對(duì)比激光器一有顯著提升，在0°C _40°C范圍內(nèi)功率不穩(wěn)定度在3%以下。
[0025]本發(fā)明以2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器為種子源，利用光纖放大器將其功率有效放大，實(shí)現(xiàn)了高功率的單頻激光器，通過(guò)在功率放大器加上反饋機(jī)制，保證了激光器輸出功率的穩(wěn)定性，使本發(fā)明在在0°C-40°C范圍內(nèi)工作于單縱模狀態(tài)且不穩(wěn)定度均保持在3%以下。由于采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有穩(wěn)定性高、功率強(qiáng)、無(wú)跳模等優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶有功率反饋機(jī)制的2WI1波段線偏振單頻光纖激光器，包括主振蕩器、預(yù)放大器、帶有功率反饋機(jī)制的功率放大器和激光輸出頭，其特征在于 主振蕩器為工作于2μπι波段的單頻半導(dǎo)體激光器； 預(yù)放大器由第一光纖合束器、第一光纖隔離器、第一多模半導(dǎo)體激光栗浦和第一雙包層摻銩光纖組成，第一光纖合束器的栗浦端與第一多模半導(dǎo)體激光栗浦相接，第一光纖合束器的輸出端與第一雙包層摻銩光纖一端相接，第一雙包層摻銩光纖另一端與第一光纖隔離器相接； 功率放大器由第二光纖合束器、第二光纖隔離器、第二雙包層摻鎊光纖、光纖分束器、第二多模半導(dǎo)體激光栗浦和反饋單元組成，第二光纖合束器的輸出端與第二雙包層摻銩光纖一端相接，第二雙包層摻銩光纖另一端與第二光纖隔離器相接，第二光纖隔離器的輸出端與光纖分束器的輸入端相連，光纖分束器將激光分為輸出激光和反饋激光，輸出激光和反饋激光的功率之比不小于99:1，輸出激光經(jīng)激光輸出頭輸出，反饋激光與反饋單元輸入端相接，反饋單元輸出端與第二多模半導(dǎo)體激光栗浦相接； 其中，主振蕩器的輸出端與預(yù)放大器的第一光纖合束器的信號(hào)端相接，預(yù)放大器的第一光纖隔離器輸出端與功率放大器的第二光纖合束器的信號(hào)端相接，功率放大器的輸出激光經(jīng)激光輸出頭輸出，反饋激光與反饋單元輸入端相接，反饋單元輸出端與第二多模半導(dǎo)體激光栗浦相接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器，其特征在于反饋單元包括光電探測(cè)器、光電探測(cè)電路模塊、功率反饋主控模塊和栗浦驅(qū)動(dòng)器，反饋激光通過(guò)光纖耦合進(jìn)入光電探測(cè)器，光電探測(cè)電路模塊接收光電探測(cè)器輸出的電信號(hào)并進(jìn)行處理后輸入給功率反饋主控模塊，功率反饋主控模塊控制栗浦驅(qū)動(dòng)器輸出相應(yīng)的電流以驅(qū)動(dòng)第二多模半導(dǎo)體激光栗浦。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器，其特征在于主振蕩器包括第三半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)器、2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器和第三光纖隔離器，其中第三半導(dǎo)體激光驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)一個(gè)光纖耦合的2μπι波段單頻半導(dǎo)體激光器(6)輸出激光，單頻半導(dǎo)體激光器的輸出光纖與第三光纖隔離器(7-1)的輸入光纖焊接在一起，第三光纖隔離器(7-1)的輸入端與第一光纖合束器的信號(hào)端相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器，其特征在于工作于2μηι波段單頻半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)位于1850nm-2050nm，單頻半導(dǎo)體激光器的耦合光纖為保偏光纖。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器，其特點(diǎn)在于第一光纖合束器為(1 + 1) X I光纖合束器，第二光纖合束器為(2+1) X I光纖合束器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器，其特點(diǎn)在于光纖分束器將激光分為輸出激光和反饋激光，輸出激光和反饋激光的功率之比最好為 99.5:0.5。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器，其特點(diǎn)在于第一雙包層摻銩光纖、第二雙包層摻銩光纖、第一光纖隔離器、第二光纖隔離器、第三光纖隔離器、激光輸出頭均為保偏器件。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器，其特點(diǎn)在于第一雙包層摻銩光纖、第二雙包層摻銩光纖的芯徑/內(nèi)包層均為10μπι/130μπι，纖芯NA均為0.15，對(duì)793nm處激光的吸收系數(shù)約為4.7dB/m。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有功率反饋機(jī)制的2μπι波段線偏振單頻光纖激光器，其特點(diǎn)在于第一多模半導(dǎo)體激光栗浦為光纖耦合多模半導(dǎo)體激光器，工作波長(zhǎng)位于793nm，輸出光纖為105μπι/125μπι光纖，纖芯NA為0.22，輸出功率約4W;第二多模半導(dǎo)體激光栗浦為光纖親合多模半導(dǎo)體激光器，工作波長(zhǎng)位于793nm，輸出光纖為105μηι/125μηι光纖，纖芯NA為.0.22，輸出功率約8W。
【文檔編號(hào)】H01S3/13GK106099635SQ201610776007
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月31日
【發(fā)明人】史偉, 房強(qiáng), 李錦輝
【申請(qǐng)人】山東海富光子科技股份有限公司