[發明專利]一種雙諧振腔全光纖單頻激光器

有效

• 申請號: 201310703342.5
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103746279A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 王璞;侯玉斌;金東臣
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/082;H01S3/083
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種雙諧振腔全光纖單頻激光器，其特征在于：該激光器包括泵浦及相關裝置、激光諧振腔、增益光纖、激光輸出裝置和其它輔助裝置；

整個激光諧振腔的工作原理為激光諧振腔可以為線性或者環形結構；整個激光器的諧振腔分為諧振腔Ⅰ和諧振腔Ⅱ兩部分，其中諧振腔Ⅰ為激光器的外腔，諧振腔Ⅱ為激光器的內腔；諧振腔Ⅰ由線性諧振腔或者環形諧振腔組成；諧振腔Ⅱ由超短線性諧振腔組成；諧振腔Ⅰ與諧振腔Ⅱ的各對反射型光纖布拉格光柵間置有增益光纖；泵浦光首先射入諧振腔Ⅰ的增益光纖中，產生的激光進入諧振腔Ⅱ中，諧振腔Ⅰ產生的激光泵浦諧振腔Ⅱ的增益光纖，諧振腔Ⅱ產生單頻激光，之后進入諧振腔Ⅰ中得到放大，最終輸出高功率單頻激光；

泵浦及相關裝置包括泵浦源（15）、光纖合束器（1）或波分復用器（14）；激光諧振腔內的反射型光纖布拉格光柵包括第一反射型光纖布拉格光柵（5）、第二反射型光纖布拉格光柵（6）、第三反射型光纖布拉格光柵（7）、第四反射型光纖布拉格光柵（8）或全反鏡（10）；

增益光纖包括增益光纖包括第一增益光纖（2）、第二增益光纖（3）、第三增益光纖（4）；其中，第一增益纖（2）置于諧振腔Ⅱ中，第二增益纖（3）或第二增益纖（3）和第三增益纖（4）置于諧振腔Ⅰ中；激光輸出裝置包括光隔離器（9）、環形器（11）或分束器（13）；其它輔助裝置為濾波器（12）；

當為線形諧振腔結構時，第一反射型光纖布拉格光柵（5）、第二反射型光纖布拉格光柵（6）以及第一增益光纖（2）構成諧振腔Ⅱ；第三反射型光纖布拉格光柵（7）、第四反射型光纖布拉格光柵（8）、第二增益光纖（3）以及第三增益光纖（4）構成諧振腔Ⅰ；或者，諧振腔內的第二反射型光纖布拉格光柵（6）、第三反射型光纖布拉格光柵（7）可以由全反鏡（10）代替作為諧振腔Ⅰ和諧振腔Ⅱ的公共反射鏡；

當為環形諧振腔結構時，第二增益纖（3）、第三反射型布拉格光纖光柵（7）、波分復用器（14）以及環形器（11）或者分束器（13）組成環形腔，即諧振腔Ⅰ；第一反射型光纖布拉格光柵（5）、第二反射型光纖布拉格光柵（6）以及第一增益光纖（2）構成諧振腔Ⅱ；

泵浦源（15）產生泵浦光，通過合束器（1）或者波分復用器（14）耦合進入諧振腔Ⅰ中，諧振腔Ⅰ產生的激光對諧振腔Ⅱ進行泵浦，由于諧振腔Ⅱ為超短線性諧振腔，諧振腔Ⅱ產生的穩定單頻激光進入諧振腔Ⅰ，經過諧振腔Ⅰ的放大，最終實現高功率單頻激光輸出。

2.根據權要求1所述的一種雙諧振腔全光纖單頻激光器，其特征在于：所述泵浦源（15）是半導體激光器、固體激光器、氣體激光器、光纖激光器或拉曼激光器，輸出泵浦光的中心波長范圍為：700nm-2000nm。

3.根據權要求1所述的一種雙諧振腔全光纖單頻激光器，其特征在于：所述第一增益光纖（2）、第二增益光纖（3）、第三增益光纖（4）是摻有稀土元素的光纖或光子晶體光纖，其中摻雜的稀土元素是鐿、鉺、鈥、銩、釹、鉻、釤、鉍中的一種或幾種。

4.根據權要求1所述的一種雙諧振腔全光纖單頻激光器，其特征在于：所述第一反射型光纖布拉格光柵（5）、第二反射型光纖布拉格光柵（6）、第三反射型光纖布拉格光柵（7）、第四反射型光纖布拉格光柵（8）和全反鏡（10）的反射率為R，其中0<R<1。

5.根據權要求1所述的一種雙諧振腔全光纖單頻激光器，其特征在于：所述泵浦源（15）的泵浦方式是纖芯或包層的單端、雙端泵浦。