[發明專利]頻率調制單頻光纖激光器

無效

• 申請號: 201310255204.5
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103337778A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 徐善輝;楊中民;李燦;馮洲明;張勤遠;姜中宏
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08;H01S3/139;H01S3/16
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種頻率調制單頻光纖激光器，其特征在于包括單模半導體激光泵浦源（1）、波分復用器（2）、窄帶布拉格光纖光柵（3）、稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖（4）、寬帶布拉格光纖光柵（5）、光纖隔離器（6）、PZT壓電陶瓷（7）和主動溫度控制的熱沉（8）；各部件的結構關系是：波分復用器（2）的公共端與窄帶布拉格光纖光柵（3）的一端連接，窄帶布拉格光纖光柵（3）的另一端經稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖（4）與寬帶光纖布拉格光柵（5）的一端連接，波分復用器（2）的信號端與光纖隔離器（6）連接，稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖（4）、窄帶布拉格光纖光柵（3）以及寬帶光纖布拉格光柵（5）固定封裝在自動溫度控制的熱沉（8）中，?PZT壓電陶瓷（7）固定在稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖（4）上；單模半導體激光泵浦源（1）的泵浦方式采用如下三種方式之一：

方式一、單模半導體激光泵浦源（1）與波分復用器（2）的泵浦輸入端連接，所述寬帶光纖布拉格光柵（5）的另一端被研磨拋光成斜面以防止端面反射，單模半導體激光泵浦源（1）經由波分復用器（2）耦合進窄帶布拉格光纖光柵（3）進行前向泵浦；

方式二、單模半導體激光泵浦源（1）直接接入寬帶布拉格光纖光柵（5）的另一端進行后向泵浦，此時波分復用器（2）的泵浦輸入端被研磨拋光成斜面以防止端面反射；

方式三、同時采用方式一的前向泵浦和方式二的后向泵浦進行雙向泵浦，單模半導體激光泵浦源（1）同時與波分復用器（2）的泵浦輸入端和寬帶布拉格光纖光柵（5）的另一端連接。

2.如權利要求1所述的頻率調制單頻光纖激光器，其特征在于：所述稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖（4）的纖芯成分為磷酸鹽玻璃，組成為70P₂O₅-8Al₂O₃-15BaO-4La₂O₃-3Nd₂O₃，所述稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖（4）的纖芯摻雜高濃度的發光離子，所述發光離子為鑭系離子、過渡金屬離子中一種或多種的組合體,所述發光離子摻雜濃度大于1×10¹⁹ions/cm³,且在纖芯中是均勻摻雜。

3.如權利要求1所述的頻率調制單頻光纖激光器，其特征在于所述稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖（4）和窄帶布拉格光纖光柵(3)以及寬帶光纖布拉格光柵（5）之間是通過研磨拋光各自的光纖端面后直接對接耦合，或者通過光纖熔接機熔接耦合的。

4.如權利要求1所述的頻率調制單頻光纖激光器，其特征在于所述寬帶光纖布拉格光柵（5）用二色鏡代替。

5.如權利要求4所述的頻率調制單頻光纖激光器，其特征在于所述二色鏡為在介質鏡表面鍍上薄膜形成或為直接在稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖（4）未與窄帶布拉格光纖光柵(3)連接的一側端面經研磨拋光后鍍上薄膜形成，所述薄膜對激光信號波長反射率大于90%，對泵浦波長透射率大于90%。

6.如權利要求1所述的頻率調制單頻光纖激光器，其特征在于所述PZT壓電陶瓷（7）直接用光纖膠固定在稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖（4）側面進行頻率調制。

7.如權利要求6所述的頻率調制單頻光纖激光器，其特征在于施加于所述PZT壓電陶瓷（7）上的射頻信號為正弦波、鋸齒波或三角波。

8.如權利要求1所述的頻率調制單頻光纖激光器，其特征在于所述窄帶布拉格光纖光柵（3）的中心反射波長為激光輸出波長，3dB?反射譜寬小于0.1?nm，中心波長反射率為10-95%；寬帶布拉格光纖光柵（5）的3dB?反射譜寬大于0.1?nm，且其對激光信號波長反射率大于90%，對泵浦波長透射率大于90%。

9.如權利要求1所述的頻率調制單頻光纖激光器，其特征在于所述自動溫度控制的熱沉（8）由半導體制冷器TEC實現。