[發(fā)明專利]一種可調諧窄線寬單頻線偏振激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410023920.5
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103956638A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設計）人: 徐善輝;楊昌盛;楊中民;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;H01S3/13;H01S3/042;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

1.一種可調諧窄線寬單頻線偏振激光器，其特征在于包括熱沉（13）及封裝在熱沉（13）上的泵浦源（1）、第一準直透鏡（3）、激光后腔鏡（4）、熱光可調濾波器（5）、第二準直透鏡（7）、稀土離子高摻雜多組分玻璃光纖（8）、超結構保偏光纖光柵（9）、保偏光隔離器（11）、保偏光纖（12）和熱電制冷器TEC；所述泵浦源（1）、第一準直透鏡（3）、激光后腔鏡（4）、熱光可調濾波器（5）、第二準直透鏡（7）、稀土離子高摻雜多組分玻璃光纖（8）、超結構保偏光纖光柵（9）、保偏光隔離器（11）、保偏光纖（12）順次排布，泵浦源（1）、熱光可調濾波器（5）、超結構保偏光纖光柵（9）均各自安裝在一個熱電制冷器TEC上。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種可調諧窄線寬單頻線偏振激光器，其特征在于所述泵浦源的輸出端經第一準直透鏡與激光后腔鏡耦合連接，激光后腔鏡與熱光可調濾波器耦合連接，熱光可調濾波器與第二準直透鏡耦合連接，第二準直透鏡與稀土離子高摻雜多組分玻璃光纖的輸入端耦合連接，稀土離子高摻雜多組分玻璃光纖的輸出端與超結構保偏光纖光柵的輸入端耦合連接，超結構保偏光纖光柵的輸出端與與保偏光隔離器的輸入端耦合連接，保偏光隔離器的輸出端與保偏光纖的尾纖耦合連接。

3.如權利要求1所述的可調諧窄線寬單頻線偏振激光器，其特征在于所述激光后腔鏡（4）的鏡片端面鍍有薄膜層，薄膜膜層對激光信號波長高反，反射率要求大于80%；對泵浦光波長高透，透射率要求大于80%。

4.如權利要求1所述的可調諧窄線寬單頻線偏振激光器，其特征在于所述熱光可調濾波器（5）為F-P型薄膜可調濾波器，利用該濾波器中介質薄膜材料的熱光特性和高折射率特性，采用熱電制冷器TEC進行精密溫度控制，使得該濾波器中多層介質薄膜材料的折射率發(fā)生變化，實現(xiàn)對透射波長的可調諧。

5.如權利要求1所述的可調諧窄線寬單頻線偏振激光器，其特征在于所述稀土離子高摻雜多組分玻璃光纖（8）的纖芯成分為磷酸鹽玻璃組分，其組成為：65P₂O₅-10Al₂O₃-20BaO-3La₂O₃-2Nd₂O₃；所述稀土離子高摻雜多組分玻璃光纖（8）的纖芯均勻摻雜高濃度稀土發(fā)光離子，稀土發(fā)光離子的摻雜濃度要求大于1×10²⁰ions/cm³；所述稀土發(fā)光離子包括鑭系離子、堿土金屬離子、過渡金屬離子中的一種或幾種的組合。

6.如權利要求1所述的可調諧窄線寬單頻線偏振激光器，其特征在于所述稀土離子高摻雜多組分玻璃光纖（8）的纖芯形狀為圓形，纖芯直徑為3~50μm，包層形狀為圓形、D形、六邊形或八邊形，其中圓形包層的直徑或非圓形包層的邊到邊距離為80~900μm。

7.如權利要求1所述的可調諧窄線寬單頻線偏振激光器，其特征在于所述稀土離子高摻雜多組分玻璃光纖（8）的一端鍍有多層增透膜，增透膜對激光信號波長高透，透射率大于90%，用于抑制光纖端面反射。

8.如權利要求1所述的可調諧窄線寬單頻線偏振激光器，其特征在于所述超結構保偏光纖光柵（9）對激光信號波長有選擇性梳狀反射即部分透射，中心波長反射率為20%~80%，具有反射峰均勻性好、窄帶寬的特點，作為激光輸出的耦合元器件。

9.如權利要求1所述的可調諧窄線寬單頻線偏振激光器，其特征在于所述泵浦源（1）為邊發(fā)射結構或其它封裝形式的半導體激光器；所述泵浦源（1）輸出模式是單模或多模，輸出參數(shù)為泵浦波長800～1200nm，輸出泵浦功率大于50mW；所述泵浦源的泵浦方式是前向泵浦，即泵浦源（1）發(fā)出的泵浦光直接從準直透鏡（3）耦合進入光路。

10.如權利要求1所述的可調諧窄線寬單頻線偏振激光器，其特征在于所述熱光可調濾波器（5）與超結構保偏光纖光柵（9）均由獨立的熱電制冷器TEC進行精密溫度控制，構成激光器波長/頻率調諧功能部分；通過精密溫度調節(jié)致使光纖光柵、濾波器的折射率相應改變，進而使得超結構保偏光纖光柵（9）的柵區(qū)反射光譜與熱光可調濾波器（5）的透射光譜耦合重疊位置連續(xù)地發(fā)生變化，以獲得不同波長處的最大反饋增益進行激光選頻，即實現(xiàn)可寬范圍、連續(xù)地調諧單頻線偏振激光器的輸出波長。