[發明專利]基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器

有效

• 申請號: 200910093801.6
• 申請日: 2009-10-09
• 公開（公告）號: CN101667710A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 歐攀;賈豫東;林志立;潘雄;賈明;張春熹
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/10;H01S3/098
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

技術領域

本發明涉及一種激光器，更特別地說，是指一種基于保偏光纖光柵的可調諧單頻光纖激光器。?

背景技術

光纖激光器在光通信、光傳感、光譜學等領域有著廣泛的應用。其中單頻光纖激光器是一種極窄線寬的單頻工作激光光源，作為一種單縱模工作激光器，線寬可以達到kHz量級，具有很長的相干長度，適用于高端測試、傳感器、科學研究等領域。?

獲得窄線寬單縱模光纖激光輸出的方法很多，例如采用光纖光柵構成分布反饋或者分布布拉格反射的線型腔結構、單向運轉的環形腔結構以及復合腔結構。為獲得大功率的激光輸出，人們常常采用長腔環形腔結構。但是由于激光器的腔長與自由光譜范圍成反比，因此長腔環形腔的縱模間隔很窄，這就給單縱模激光輸出帶來了困難。基于可飽和吸收體的光窄帶濾波器可以很好的解決輸出功率和單縱模之間的矛盾。自1992年首次提出瞬態光窄帶濾波器以來，人們進行了大量的理論和實驗研究。基于可飽和吸收體光窄帶濾波器的光纖激光器的線寬普遍在kHz量級，與廣泛使用的半導體激光器相比，大大體現了光纖激光器的窄線寬優點。?

發明內容

本發明的目的是提出一種基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，該激光器采用高雙折射保偏光纖光柵代替傳統的單模光纖光柵作為選頻元件，采用未抽運的保偏摻鉺光纖作為飽和吸收體，同時采用具有高消光比的保偏環行器，再利用纏繞在PZT上的保偏光纖環構成偏振調制器，可以實現通過偏振態的改變來選取保偏光纖光柵的反射波長，從而對環形腔單頻光纖激光器的輸出波長進行調諧。獲得了1552nm左右的窄線寬可調諧單頻單偏振摻鉺光纖激光器。?

本發明的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，該光纖激光器由泵浦源、波分復用器、隔離器、耦合器、偏振控制器、保偏光纖環形器、偏振調制器、雙折射保偏光纖光柵、摻鉺單模光纖和未抽運摻鉺保偏光纖組成。?

波分復用器2的a端口與泵浦源1的尾纖連接，波分復用器2的b端口與隔離器3的入纖之間連接有摻鉺單模光纖3A，波分復用器2的c端口與保偏光纖環形器7的c端口連接；耦合器5的a端口與隔離器3的尾纖連接，耦合器5的b端口與保偏光纖環形器7的a端口之間連接有偏振控制器6，耦合器5的c端口作為本發明光纖激光器的激光輸出端，即輸出波長范圍為1552.0nm～1552.8nm的可調單頻單偏振激光；保偏光纖環形器7的b端口與未抽運摻鉺保偏光纖3B的一端為0°熔接，即A熔點，未抽運摻鉺保偏光纖3B的另一端與偏振調制器8的a端口為45°熔接，即B熔點；偏振調制器8的b端口與雙折射保偏光纖光柵9的入纖為45°熔接，即C熔點。?

所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，其中的偏振調制器8、未抽運摻鉺保偏光纖3B和雙折射保偏光纖光柵9形成輸出激光波長的調諧器。?

所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，A熔點傳輸過程中的光的作用能夠保證保偏光纖環行器7的b端口輸出的線偏振光進入至摻鉺保偏光纖3B后沿慢軸向右傳輸。?

所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，B熔點與傳輸過程中的光的作用能夠使在未抽運摻鉺保偏光纖3B慢軸中傳輸的線偏振激光被分成功率相等的兩束光分別進入偏振調制器8的慢軸和快軸，從而改變偏振調制器8上的電壓，即可在偏振調制器8的輸出端獲得不同偏振態輸出的激光。?

所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，C熔點與傳輸過程中的光的作用能夠使偏振調制器8的b端獲得不同偏振態輸出的激光經保偏光纖光柵9反射，由于反射波長的峰值與進入雙折射保偏光纖光柵9的激光偏振態相關，改變輸入激光的偏振態就能夠獲得具有不同反射峰值的波長，從而實現光纖激光器的調諧。?