[發明專利]倏逝波激勵及增益耦合的多波段回音壁模式光纖激光器

無效

• 申請號: 200810058304.8
• 申請日: 2008-04-21
• 公開（公告）號: CN101267082A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 普小云;江楠;白然;向文麗;張遠憲;韓德昱
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/16;H01S3/091;H01S3/08
• 代理公司: 昆明科陽知識產權代理事務所
• 代理人: 孫山明

1.倏逝波激勵及增益耦合的多波段回音壁模式光纖激光器，其特征是：

A.將單一折射率(n₁)的光纖外層涂敷上低折射率(n₂)的增益包層介質后構成圓柱形微腔，n₁＞n₂；

B.采用沿光纖軸向或近軸向的光抽運方式，通過控制抽運光進入光纖端面的入射角度，使得抽運光在光纖中以全反射方式傳播；

C.由抽運光(1)在低折射率(n₂)的增益包層介質中的倏逝波激勵產生激光增益，圓柱形微腔回音壁模式倏逝場中的光子在增益介質中產生受激輻射光子，回音壁模式的倏逝場再將受激輻射光耦合進入圓柱形微腔，在圓柱形微腔回音壁模式提供的光學反饋支持下形成激光振蕩，激光輻射方向沿光纖邊緣并且垂直于光纖軸向；

D.在光纖外層分段涂敷上不同的增益包層介質，由抽運光的倏逝波激勵增益、圓柱形微腔回音壁模式的倏逝場耦合增益條件下，同時形成多個波段的激光振蕩和多個波段的回音壁模式激光輻射。

2.根據權利要求1所述倏逝波激勵及增益耦合的多波段回音壁模式光纖激光器，其特征是增益包層介質可以是激光染料分子溶入有機或無機溶劑后形成的溶液，也可以是含有激光增益物質的聚合物或其它形式的化合物。

3.根據權利要求1所述倏逝波激勵及增益耦合的多波段回音壁模式光纖激光器，其特征是：圓柱形微腔回音壁模式的軸向電場E_z(TM波)或磁場H_z(TE波)沿徑向的分布用Bessel函數表示為：

Ez(r)[Hz(r)]=BJn(n1knla)Jn(n1knlr),(0≤r≤a)---(1)]]>

Ez(r)[Hz(r)]=BHn(1)(n2knla)Hn(1)(n2knlr).(r≥a)---(2)]]>

式中，k_n¹為徑向模式數和角模式數分別是1和n均為正整數的真空中的波矢數值；J_n和H_n⁽¹⁾分別是第一類和第三類Bessel函數；B是常數；n₁和n₂分別是光纖和增益包層的折射率，n₁＞n₂；a是光纖的半徑；

在本發明倏逝波軸向抽運條件下，激光增益由抽運光在光纖界面外的倏逝場激勵產生，增益場的空間分布就是抽運光倏逝場的空間分布，且抽運光倏逝場沿徑向的空間分布表示為：

I_p(r)＝I₀?exp(-2kβr).??????????????????????????????????????(3)

式中，k＝2πn₂/λ為抽運光在染料介質中的波矢數值；λ是抽運光的波長；β=n12sin2(θi/2)/n22-1]]>是倏逝場沿徑向的衰減系數；

通過(1)-(3)式選擇適當的參數a，n₁，n₂，λ和θ_i，使激光增益場的分布和圓柱形微腔回音壁模式倏逝場的分布在空間理想重疊。