[發明專利]一種聲光濾波可調諧拉曼光纖激光器

無效

• 申請號: 201110273854.3
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102324691A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 譚勇;程光磊;蔡紅星;石曉光;劉麗煒;徐立君;張喜和;黃秋實
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: H01S3/30
• 分類號: H01S3/30;H01S3/106
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種聲光濾波可調諧拉曼光纖激光器，屬于激光技術領域。具有光束質量好、體積小、轉換效率高、散熱效果好等優點，可以廣泛應用于傳感器、光纖通信、光譜技術等領域。

背景技術

光纖拉曼激光器作為一種受激散射激光器，不但具有光纖激光器共性的優點，而且因為它是基于受激拉曼散射這種非線性效應，輸出帶寬也可擴展到任意波段。由于它具有很高的飽和輸出功率，因而在光纖光通信和光纖傳感系統中有著重要作用。現有的拉曼光纖激光器不足之處是不能選擇單一波長的激光輸出，本發明針對光纖拉曼可調諧激光器，選擇光纖激光器、布拉格光纖光柵、標準單模光纖和TiO₂聲光晶體為元件，研制生產出波長從1116nm到1245nm可調的拉曼光纖激光器。光纖激光器達到閾值時可以產生十階的斯托克斯光，布拉格光纖光柵生產工藝成熟到可以到達高反射率、高功率，用TeO₂晶體作為聲光可調濾波器材料的技術已經成熟，光纖耦合技術已十分熟練。該激光器可調諧單一波長、轉換效率高，輸出功率穩定，峰值半寬度(FWHM)小。綜上所述，該發明所涉及的基礎技術已經成熟，該發明是可以實現的。

發明內容

一種聲光濾波可調諧拉曼光纖激光器，由泵浦源、布拉格光纖光柵、標準單模光纖、聲光晶體構成。泵浦源是一臺光纖激光器，其輸出波長為1064nm，輸出脈沖峰值半高全寬小于100ns，輸出脈沖能量范圍為0.2-1.25mJ。由四個布拉格光纖光柵級聯而成，其半波帶寬小于2nm，反射率大于80％，中心波長依次是1116nm、1175nm、1180nm、1245nm。采用標準單模石英光纖作為增益介質，長度大于10m。聲光晶體選用工作波長范圍為0.9～2.6nm，驅動頻率為40～120MHz，光譜分辨率優于7nm。本發明利用以TeO₂晶體為聲光介質的近紅外聲光可調濾光器(AOTF)對激光波長進行調諧，其工作原理是利用了聲波在晶體中傳播時，形成布拉格光柵，對入射光產生衍射，當換能器輸入的超聲波入射角一定時，對應一個確定的超聲波頻率值，有唯一的入射光被衍射，達到了分光的作用。所有布拉格光纖光柵與光纖之間均采用折射率匹配熔接的方法，光纖與激光器、光纖與聲光晶體均采用FC連接。當光纖激光器輸出功率達到拉曼光纖激光器的泵浦閾值時，改變超聲波頻率可得到如下光譜圖2、圖3、圖4、圖5。

附圖說明

圖1是一種聲光濾波可調諧拉曼光纖激光器的裝置圖(兼做摘要附圖)；

圖2是改變超聲波頻率使其輸出波長位于1116nm的光譜圖；

圖3是改變超聲波頻率使其輸出波長位于1175nm的光譜圖；

圖4是改變超聲波頻率使其輸出波長位于1180nm的光譜圖；

圖5是改變超聲波頻率使其輸出波長位于1245nm的光譜圖。

具體實施方式

第一步：光纖激光器(1)輸出端熔接上FC連接頭；

第二步：FC連接頭和布拉格光纖光柵(2)和標準單模光纖(3)熔接在一起；

第三步：標準單模光纖(3)和布拉格光纖光柵(4)熔接在一起；

第四步：聲光晶體(5)安裝在晶體盒中，進光口和出光口分別連接FC接頭；

第五步：布拉格光纖光柵(4)和聲光晶體(5)用FC連接在一起；

第六步：調諧光纖激光器使其輸出能量大于0.2mJ；

第七步：調諧AOTF的超聲波頻率使其輸出結果如圖2、圖3、圖4、圖5。