[發(fā)明專利]“％”字腔被動鎖模光纖激光器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810045077.5
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號: CN101252249A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張利勛;劉永智;彭增壽;代志勇;歐中華
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08;H01S3/098;H01S3/16
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• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提出了一種非線性光纖環(huán)形鏡方案，涉及一種鎖模光纖激光器，具體是一種“％”字腔被動鎖模光纖激光器，屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光纖激光器以全固態(tài)體積小、光-光轉(zhuǎn)化效率高、光束質(zhì)量好等諸多優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于光纖通信及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域。光纖激光器可以是F-P腔、環(huán)形腔以及“8”字腔等。“8”字腔被動鎖模光纖激光器有一個很大的缺陷，限制了其用途。“8”字腔被動鎖模脈沖的重復(fù)頻率根本無法控制，會在很大的范圍內(nèi)變化，典型的情況是，幾個脈沖同時在激光腔內(nèi)循環(huán)，它們之間的間距不必是均勻的，這點與主動鎖模的情況不同。主動鎖模激光腔內(nèi)元件決定了脈沖的相對位置，而被動鎖模脈沖的位置則由其它因素，如光纖雙折射和孤子互作用決定，這是因為與主動鎖模相比，腔內(nèi)沒有元件能精確決定重復(fù)頻率。另為“8”字腔中插入光隔離器迫使光單向傳播，光-光轉(zhuǎn)化效率受到限制；“8”字腔中插入F-P濾波器實現(xiàn)頻域穩(wěn)定，又破壞了全光纖結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種“％”字腔被動鎖模光纖激光器，其解決了“8”字腔被動鎖模光纖激光器頻域和時域均不穩(wěn)定的技術(shù)問題。“％”字腔被動鎖模光纖激光器中無須插入光隔離器和濾波器，能實現(xiàn)更高的光-光轉(zhuǎn)化效率和較好的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種“％”字腔被動鎖模光纖激光器，包括光纖放大器1和兩個非線性光纖環(huán)形鏡2、3，兩個非線性光纖環(huán)形鏡2、3熔接在光纖放大器1的輸入和輸出口，形成“％”字腔結(jié)構(gòu)。所述的非線性光纖環(huán)形鏡2的唯一輸出口作為激光器的輸出口，連接成腔體的單模光纖4上串接有偏振控制器5，可對鎖模脈沖的中心波長和譜寬同時進行調(diào)諧，有利地如果不需要調(diào)諧，可以取消偏振控制器5；所述的非線性光纖環(huán)形鏡2還包括在環(huán)中造成傳播的順時針和逆時針光相移差不為零的裝置，比如非線性光纖環(huán)形鏡2的耦合器設(shè)置為非對稱耦合器或單模光纖4上靠近耦合器處有光放大或光損耗裝置6。所述的非線性光纖環(huán)形鏡3采用3dB耦合器和連接成腔體的一小段單模光纖，其目的是起到全反射作用，有利地所述的非線性光纖環(huán)形鏡2也可以用端面鍍膜或光纖光柵或法拉第旋光器代替。

上述的光纖放大器1優(yōu)選為摻雜稀土離子的光泵浦式的光纖放大器。

上述的偏振控制器5優(yōu)選為在線型光纖偏振控制器。

上述的單模光纖4上靠近耦合器處設(shè)置光放大裝置6時，優(yōu)選光纖放大器1提供種子光脈沖。

上述的單模光纖4優(yōu)選為由一段高色散的單模光纖和一段具有較低色散的單模色散位移光纖構(gòu)成。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明的激光器由兩個非線性光纖環(huán)形鏡和光纖放大器構(gòu)成形成F-P腔，能實現(xiàn)線寬穩(wěn)定的光脈沖輸出；經(jīng)過非線性光纖環(huán)形鏡2輸出，啟用了反饋環(huán)路技術(shù)和色散補償功能，能實現(xiàn)脈寬穩(wěn)定的光脈沖輸出；非線性光纖環(huán)形鏡2的配置使得環(huán)中逆時針傳輸?shù)墓夂晚槙r針傳輸?shù)墓膺_到耦合器時獲得不同的非線性相移，只有中心波長的相移差率先達到π，啟動鎖模構(gòu)成(自啟動能力)。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，全光纖結(jié)構(gòu)，無須插入光隔離器，光譜可連續(xù)調(diào)諧。

附圖說明

為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)參照附圖僅借助實例闡述根據(jù)本發(fā)明的“％”字腔被動鎖模光纖激光器。

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明的實施例示意圖；

圖3是本發(fā)明的鎖模脈沖圖；

圖4是本發(fā)明的鎖模脈沖自相關(guān)曲線圖。

附圖標號說明：1-光纖放大器，2、3-非線性光纖環(huán)形鏡，4-單模光纖，5-偏振控制器，6-光放大或光損耗裝置，7-高色散的單模光纖，8-低色散單模色散位移光纖，9-8:2光纖耦合器，10-摻鉺光纖，11-波分復(fù)用器，12-980nm泵浦。

具體實施方式

為了概括本發(fā)明起見，本文描述了本發(fā)明的某些方面優(yōu)點以及新穎特征。應(yīng)該理解，沒必要根據(jù)本發(fā)明的任何一個特定實施例來實現(xiàn)所有這些優(yōu)點。因此，本發(fā)明不限于所公開的特定實施例。

參見圖2，本發(fā)明是將摻鉺光纖10、980nm泵浦12、980/1556波分復(fù)用器(WDM)11構(gòu)成光纖放大器1；3dB耦合器和一小段單模光纖構(gòu)成非線性光學(xué)環(huán)形鏡3；8:2光纖耦合器9、高色散單模光纖7和低色散單模色散位移光纖8絞接構(gòu)成非線性光學(xué)環(huán)形鏡2。980nm泵浦源12發(fā)出的泵浦激光經(jīng)波分復(fù)用器11耦合進入振蕩腔。泵浦抽運受激輻射的激光輸入非線性光學(xué)環(huán)形鏡2被分成強度不相等的兩束，20％逆時針傳輸?shù)囊皇饨?jīng)高色散的單模光纖7作用很快展寬，因此峰值功率也跟著下降，80％順時針傳輸?shù)墓庥捎谏⑽灰乒饫w8的色散小，因此在色散位移光纖8中仍保持窄的脈寬，并在單模光纖7中得到很大相移，當相向傳輸?shù)膬墒庵行牟ㄩL的相位差等于π時，窄化脈沖得到最大的透射率，啟動鎖模構(gòu)成(自啟動能力)。在本發(fā)明的實驗中，摻鉺光纖12m，單模光纖5長度為0.05m，低色散單模色散位移光纖8長度20m，高色散單模光纖9長度28m。圖3是本發(fā)明的鎖模脈沖圖；圖4是本發(fā)明的鎖模脈沖自相關(guān)曲線圖。