[發(fā)明專利]獨(dú)立線型腔波長(zhǎng)間隔可調(diào)單偏振雙波長(zhǎng)光纖光柵激光器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710178045.8
• 申請(qǐng)日: 2007-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN101202409A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧提綱;鄭晶晶;胡旭東;祁春慧;阮乂;裴麗;董小偉;鄭凱;簡(jiǎn)偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/067
• 分類號(hào): H01S3/067;H01S3/08;H01S3/23;H01S3/16;G02B6/00;H01S3/10
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光纖激光器，具體地講是一種獨(dú)立線型腔波長(zhǎng)間隔可調(diào)單偏振雙波長(zhǎng)光纖光柵激光器。

背景技術(shù)

普通光纖的雙折射小，在普通光纖上制作光纖光柵的只有一個(gè)反射峰，這一個(gè)反射峰內(nèi)包含兩個(gè)偏振態(tài)。由于保偏光纖雙折射大，快慢軸的有效折射率不同，有2個(gè)獨(dú)立的偏振態(tài)，在保偏光纖上制作的光纖光柵有2個(gè)反射峰，這2個(gè)反射峰對(duì)應(yīng)著獨(dú)立的2個(gè)偏振態(tài)<寧提綱等“利用光柵研究保偏光纖溫度特性”中國(guó)激光33(8)2006?p.1078～1080”>，這兩個(gè)反射峰都是單偏振態(tài)的。

光纖光柵激光器是光纖通信系統(tǒng)中一種很有前途的光源，它的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：(1)半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)較難符合ITU-T建議的WDM波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)，且成本很高，而稀土摻雜光纖光柵激光器利用光纖光柵等能非常準(zhǔn)確地確定波長(zhǎng)，且成本很低。(2)用作增益的稀土摻雜光纖制作工藝比較成熟，稀土離子摻雜過(guò)程簡(jiǎn)單，光纖損耗小。(3)采用靈巧緊湊效率高的泵浦成為可能。(4)光纖光柵激光器具有波導(dǎo)式光纖結(jié)構(gòu)，可以在光纖芯層產(chǎn)生較高的功率密度。光纖結(jié)構(gòu)具有較高的面積-體積比，因而散熱效果較好。與標(biāo)準(zhǔn)通信光纖的兼容性好，可以采用光纖光柵、耦合器等多種光纖元件，減小對(duì)塊狀光學(xué)元件的需求和光路機(jī)械調(diào)整的麻煩，極大地簡(jiǎn)化光纖光柵激光器的設(shè)計(jì)及制作。(5)寬帶是光纖通信的主要發(fā)展趨勢(shì)之一，而光纖光柵激光器可以通過(guò)摻雜不同的稀土離子，在380～3900nm的寬帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)激光輸出，波長(zhǎng)選擇容易且可調(diào)諧。(6)高頻調(diào)制下的頻率啁啾效應(yīng)小、抗電磁干擾，溫度膨脹系數(shù)較半導(dǎo)體激光器小等。

而普通的非保偏光纖，由于制造工藝造成纖芯截面有一定的橢圓度，或是由于光纖組分材料的熱膨脹系數(shù)不均勻性，造成光纖截面上各向異性的應(yīng)力或外加應(yīng)力，導(dǎo)致光纖折射率的各向異性。總之，當(dāng)光纖截面的對(duì)稱性遭到破壞，由雙折射形成的兩個(gè)不同傳輸常數(shù)的正交偏振模之間會(huì)產(chǎn)生相互耦合，由于兩個(gè)偏振模的傳輸常數(shù)相差很小，因而模式耦合很強(qiáng)。光纖結(jié)構(gòu)本身存在的雙折射和外界對(duì)光纖的作用都是隨機(jī)的，因而偏振模之間的耦合是隨機(jī)的，因此一般情況下，光纖激光器輸出的激光為偏振混亂的，無(wú)法達(dá)到半導(dǎo)體激光器輸出激光的偏振度，這樣的激光輸出在很多情況下都無(wú)法實(shí)用。目前單偏振雙波長(zhǎng)光纖激光器是在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)的，利用了保偏光纖、保偏耦合器以及偏振控制等復(fù)雜的控制方式，波長(zhǎng)間隔不可以調(diào)節(jié)，成本高昂，實(shí)用化難度大。本發(fā)明不需要復(fù)雜的偏振控制控制，采用簡(jiǎn)單低成本的普通有源光纖、普通耦合器就可以實(shí)現(xiàn)單偏振雙波長(zhǎng)，并且采用簡(jiǎn)單方法就可以實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)間隔調(diào)諧。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種獨(dú)立線型腔波長(zhǎng)間隔可調(diào)單偏振雙波長(zhǎng)光纖光柵激光器，它能克服已有的單偏振雙波長(zhǎng)光纖光柵激光器的不足，實(shí)現(xiàn)不需要偏振控制的單偏振雙波長(zhǎng)光纖光柵激光器，且波長(zhǎng)間隔可以調(diào)節(jié)。

本發(fā)明一種獨(dú)立線型腔波長(zhǎng)間隔可調(diào)單偏振雙波長(zhǎng)光纖光柵激光器，構(gòu)成該激光器各部件間的連接為：

1)第一有源光纖和第二有源光纖通過(guò)保偏光纖光柵連接；

2)在第一有源光纖和第二有源光纖的另外兩端接入第一寬帶光纖光柵和第二寬帶光纖光柵，第一和第二寬帶光纖光柵的反射譜互相隔開，或有較弱的重疊部分；在保偏光纖光柵上，加上調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié)保偏光纖光柵的反射峰波長(zhǎng)間隔；

3)在第一和第二寬帶光纖光柵的后面，分別利用耦合器把第一泵浦光和第二泵浦光耦合進(jìn)有源光纖中。

4)保偏光纖光柵的兩個(gè)反射峰分別與第一第二寬帶光纖光柵形成不同波長(zhǎng)的激光諧振腔，產(chǎn)生激光，在第一線型腔或者第二線型腔端部輸出雙波長(zhǎng)激光。

寬帶光纖光柵的反射譜的重疊部分對(duì)應(yīng)的反射率比保偏光纖光柵的反射率至少低1dB。

保偏光纖光柵、第一和第二寬帶光纖光柵，三個(gè)光柵構(gòu)成兩個(gè)獨(dú)立的激光腔，其中保偏光纖光柵兩個(gè)腔共用。

有源光纖或?yàn)楸Ｆ性垂饫w，有源光纖為摻鉺、或摻鐿、或摻鈥、或鐿鉺共摻、或摻釷、或摻鐠、或摻釹光纖。

利用溫度或/和應(yīng)力調(diào)節(jié)保偏光纖光柵的波長(zhǎng)間隔。

改變保偏光纖光柵的反射峰波長(zhǎng)間隔來(lái)改變輸出的單偏振雙波長(zhǎng)激光的波長(zhǎng)間隔。

調(diào)節(jié)保偏光纖光柵的兩個(gè)反射峰的波長(zhǎng)間隔，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的雙波長(zhǎng)間隔變化相同的值。實(shí)現(xiàn)輸出單偏振雙波長(zhǎng)激光輸出的波長(zhǎng)間隔調(diào)整。