[發明專利]一種自種子超輻射光纖放大方法及放大裝置

無效

• 申請號: 200710064755.8
• 申請日: 2007-03-23
• 公開（公告）號: CN101272031A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 鞏馬理;閆平;超星;李晨
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;G02F1/39;G02F1/35
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種自種子超輻射光纖放大方法及放大裝置。

背景技術

在世界知識產權組織專利WO200035058和歐洲專利EP817335中提出了一種超輻射激光的概念。超輻射激光亦稱被放大的自發輻射激光，即在泵浦光泵浦下，由被放大的自發輻射躍遷形成的激光輸出。它與激光輸出的區別就是由于不存在激光振蕩，沒有精細縱模結構，其輸出光譜是連續的，甚至在一定光譜范圍內輸出功率的譜密度是平坦分布的。普通超輻射激光的光束質量較差，而超輻射光纖激光器由于激光被限制在一定尺寸的纖芯內，其光束質量是有保證的。但現有的超輻射光纖激光器在效率、輸出線寬等許多方面有一定的局限性。

現有技術中，雖然在歐洲專利EP1079482中提出了實現高效、高功率、寬光譜超輻射激光的方法，但是這些專利都側重于實現較寬的平坦光譜輸出(一般大于30nm)，且采用寬帶反射鏡和增益平坦濾波器，這種方法應用在窄譜線寬度輸出時，濾波效率太低，無法直接應用。美國專利US6424762提出了利用密集波分復用器(DWDM)實現較窄光譜超輻射激光的方法(譜寬典型值在50～200GHz即0.4～1.6nm)，但要用這種方法實現更窄光譜(0.1nm左右)的超輻射激光輸出是不可能的。而且在原理方法上，這種方法是用密集波分復用器將其它波長的光導入其它光纖中，用高衰減光纖將其衰減至很小，結構復雜得多。此外，該專利在一定光纖結構、光纖長度、摻雜濃度和泵浦波長下，雖然靠調節泵浦能量也能用來控制輸出光譜寬度，但在要求輸出較窄光譜特性時其輸出功率會受到較大限制。

世界知識產權組織專利WO2003029858提出了將超輻射光纖激光器進行外調制，然后進行光纖放大的方法。但是這樣結構復雜，效率較低，成本也高得多。歐洲專利EP806821提出了在超輻射光纖激光的光纖中間某處插入起偏器實現線偏振激光輸出的方法，但是這種方法操作復雜，不容易實現，且難以獲得高功率的超輻射激光輸出。

綜上所述，目前還沒有實現0.1nm左右平坦譜密度輸出的超輻射激光輸出的方法，也沒有實現脈沖、線偏振的高效超輻射激光輸出的方法。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種應用范圍廣，具有多種輸出特性的自種子超輻射光纖放大方法及放大裝置。

為實現上述發明目的，本發明采取以下技術方案：一種自種子超輻射光纖放大方法，其特征在于：在超輻射激光器光源的光纖輸出端采用防反射處理，另一端加入由全反射元件和帶通濾波器、光調制器、起偏振器中至少一種具有光特性調制特征的元件組成的反射反饋系統，使泵浦光源發出的超輻射光經過所述反射反饋系統生成激光種子信號，并重新入射到所述光纖中進行放大。

所述反射反饋系統包括全反射元件和帶通濾波器，使經所述反射反饋系統入射到所述光纖中的光只有所需的窄線寬的光。

所述反射反饋系統包括全反射元件和光調制器，使經所述反射反饋系統入射到所述光纖中的光只有所需的特定脈沖序列的光。

所述反射反饋系統包括全反射元件和起偏振器，所述光纖采用保偏的激光光纖，使經所述反射反饋系統入射到所述光纖中的光只有所需的線偏振的光。

所述反射反饋系統包括全反射元件、光調制器和起偏振器，所述光纖采用保偏的激光光纖，使經所述反射反饋系統入射到所述光纖中的光只有所需的線偏振和特定脈沖序列的光。

所述反射反饋系統包括全反射元件、帶通濾波器和起偏振器，所述光纖采用保偏的激光光纖，使經所述反射反饋系統入射到所述光纖中的光只有所需的窄線寬和線偏振的光。

所述反射反饋系統包括全反射元件、帶通濾波器和光調制器，使經所述反射反饋系統入射到所述光纖中的光只有所需的窄線寬和特定脈沖序列的光。

所述反射反饋系統包括全反射元件、光調制器、起偏振器和帶通濾波器，所述光纖采用保偏的激光光纖，使經所述反射反饋系統入射到所述光纖中的光只有所需的窄線寬、線偏振和特定脈沖序列的光。

一種實現上述自種子超輻射光纖放大方法的裝置，其特征在于：在超輻射激光器光源的光纖一端設置由全反射元件和帶通濾波器、光調制器、起偏振器中至少一種具有光特性調制特征的元件組成的反射反饋系統，經過所述反射反饋系統生成的光重新入射到所述光纖中。

所述反射反饋系統的全反射元件為具有一定光譜反射特征的光纖光柵、分立的全反射鏡和光纖全反射鏡中的一種。

所述反射反饋系統的帶通濾波器為具有特定光譜帶寬的干涉型濾波器、光纖濾波器和光纖光柵中的一種。