[發(fā)明專利]全光纖結構980nm波段復合腔單模光纖激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310749840.3
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103682965A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 曹澗秋;郭少鋒;劉瑩;王睿星;徐夢榮;黃值河;冷進勇;許曉軍;陳金寶;陸啟生
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/091;H01S3/101
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 郭敏

1.一種全光纖結構980nm波段復合腔單模光纖激光器，由N個增益模塊（8）、N-1個偏振控制器（10）、耦合模塊（11）、輸出耦合端（13）和N-1個泄漏端（14）組成；一個增益模塊（8）與耦合模塊（11）的輸入端（9）直接相連，其余N-1個增益模塊（8）經偏振控制器（10）與耦合模塊（11）的輸入端（9）相連，耦合模塊（11）的第一輸出端（121）與輸出耦合模塊（13）的輸入端相連，耦合模塊（11）的N-1個第二輸出端（122）分別與N-1個泄露端（14）相連；不同器件之間通過光纖熔接來連接，相互熔接的兩個光纖的結構相同；其特征在于：

增益模塊（8）由2個泵浦模塊、2個多波長波分復用器、摻鐿光纖（5）、第二光敏光纖（182）、刻寫在第二光敏光纖（182）纖芯中的第二光纖布拉格光柵（192）和第一光纖環(huán)（251）構成；第一泵浦模塊（231）和第二泵浦模塊（232）具有相同的結構，每個泵浦模塊具有M個輸出端，不同輸出端輸出的泵浦光的波長不同，且與相應的多波長波分復用器的M個泵浦輸入端的輸入波長相等，M大于等于2；第一多波長波分復用器（241）和第二多波長波分復用器（242）結構相同，第一多波長波分復用器（241）將第一泵浦模塊（231）產生的泵浦光分別耦合到摻鐿光纖（5）的纖芯中,第二多波長波分復用器（242）將第二泵浦模塊（232）產生的泵浦光分別耦合到摻鐿光纖（5）的纖芯中；第一多波長波分復用器（241）和第二多波長波分復用器（242）均具有M個泵浦輸入端，M個泵浦輸入端對應的波長表示為[λ₁,λ₂,…,λ_m,…,λ_M]，λ_m的范圍是900nm～965nm，m=1,2,…,M；第二光纖布拉格光柵（192）選用中心波長為980nm波段的高反光纖光柵，反射率大于95%，帶寬不小于0.5nm，旁瓣抑制比不小于10dB；第一光纖環(huán)（251）采用單模單包層光纖制成，纖芯中光場的損耗要求不小于25dB；

增益模塊（8）中，第一泵浦模塊（231）與第一多波長波分復用器（241）的泵浦輸入端相連，第二泵浦模塊（232）與第二多波長波分復用器（242）的泵浦輸入端相連，第一多波長波分復用器（241）的輸出端與摻鐿光纖（5）的一端相連，第一多波長波分復用器（241）的信號端與耦合模塊（11）的輸入端（9）相連，第二多波長波分復用器（242）的輸出端與摻鐿光纖（5）的另一端相連，第二多波長波分復用器（242）的信號端與第二光敏光纖（182）的一端相連，第二光敏光纖（182）的另一端與第一光纖環(huán)（251）相連；

第一泵浦模塊（231）與第二泵浦模塊（232）結構相同，第一泵浦模塊（231）由M個泵浦光偏振合成模塊（20）構成，每個泵浦光偏振合成模塊結構相同，泵浦光偏振合成模塊（20）均由2個線偏振半導體激光器（21）和光纖偏振合束器（22）構成，兩個線偏振半導體激光器（21）結構相同，輸出光場是線偏振的，工作波長范圍為900nm～965nm，且與第一多波長波分復用器（241）的泵浦輸出端的輸入波長相等；光纖偏振合束器（22）將兩個線偏振半導體激光器（21）輸出的線偏振光場耦合到同一個輸出端光纖的纖芯中，2個線偏振半導體激光器（21）均與光纖偏振合束器（22）的輸入端相連，光纖偏振合束器（22）的輸出端即為泵浦光偏振合成模塊（20）的輸出端，泵浦光偏振合成模塊（20）的輸出端即為第一泵浦模塊（231）的輸出端，與第一多波長波分復用器（241）的泵浦輸入端相連；

輸出耦合端（13）由第三光敏光纖（183）、以及刻寫在第三光敏光纖（183）纖芯中的長周期光纖光柵（26）和第三光纖布拉格光柵（193）組成，長周期光纖光柵（26）選用中心波長位于1030nm～1040nm的長周期光纖光柵，帶寬不小于20nm，光場損耗不小于10dB；第三光纖布拉格光柵（193）選用中心波長位于980nm波段的光纖布拉格光柵，峰值反射率為10%～50%，帶寬不小于0.5nm，旁瓣抑制比不小于10dB；第三光敏光纖（183）與耦合模塊（11）的第一輸出端（121）相連，第三光敏光纖（183）將從耦合模塊（11）接收的輸出光場傳輸到長周期光纖光柵（26），長周期光纖光柵（26）將1030nm波段的ASE光場從纖芯耦合到包層中；第三光敏光纖（183）將纖芯中的980nm波段信號光場傳送給第三光纖布拉格光柵（193）；第三光纖布拉格光柵（193）將從長周期光纖光柵（26）接收的980nm波段信號光場部分反射，并將另一部分信號光場透射出來，形成激光輸出15。

N-1個泄漏端（14）具有相同的結構，泄漏端（14）均是第二光纖環(huán)（252），第二光纖環(huán)（252）與第一光纖環(huán)（251）具有相同的結構。