[發明專利]一種基于摻鉺光纖的單泵浦半開放腔隨機分布反饋激光器

無效

• 申請號: 201410100541.1
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103872560A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 董新永;楊菁怡;王鹿鹿;黃昌清;李裔;金永興
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08;H01S3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明具體涉及一種基于摻鉺光纖的單泵浦半開放腔隨機分布反饋激光器，屬于光纖激光器技術領域。

背景技術

隨機激光器作為一種新穎的微型激光器，在許多應用領域發揮著傳統激光器無可替代的作用。因此，隨機激光器越來越受到人們的廣泛關注。2010年4月，Turitsyn等采用中間雙向泵浦的方式，利用光纖中的背向瑞利散射作為反饋機制，成功實現激光的穩定輸出，并正式命名為隨機分布反饋激光器(RDFL)。它能提供不相干、無模式競爭的連續激光輸出，但具有泵浦閾值功率高、能量轉化效率低及單模光纖長度太長等缺點。2011年8月，S.A.Babin等基于瑞利散射實現了隨機光纖激光輸出的寬帶波長可調，但仍然采用雙泵浦的激勵方式。中國專利公告號CN102354900A，公告日2012年2月15日，名稱為“一種隨機分布反饋光纖激光器”公開了采用雙泵浦方式實現隨機分布反饋光纖激光器，同時采用較長的摻鉺光纖，成本較高。中國專利公告號CN103378538A，公告日2013年10月30日，名稱為“一種半開放腔的低閾值隨機光纖激光器”公開了利用單泵浦、半開放腔方式實現的隨機激光器，但結構僅用普通單模光纖提供拉曼放大，缺乏高效的增益介質，使得激光器的工作閾值偏高。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了基于摻鉺光纖的單泵浦半開放腔隨機分布反饋激光器，利用光纖光柵提供強反饋、摻鉺光纖提供高增益、長距離單模光纖提供隨機分布反饋。其突出優點是泵浦閾值低、結構簡單、相干性低和成本低等。

本發明解決技術問題所采取的技術方案如下。

基于摻鉺光纖的單泵浦半開放腔隨機分布反饋激光器，包括光纖光柵、泵浦源、波分復用器、摻鉺光纖、長距離單模光纖及FC/APC光纖接頭，其特征在于波分復用器分別與光纖光柵、泵浦源及摻鉺光纖相連，摻鉺光纖的另一端與長距離單模光纖相連，長距離單模光纖的另一端連接FC/APC光纖接頭；在FC/APC光纖接頭處輸出穩定的激光。

本發明的工作原理：如圖1所示，泵浦源輸出的激光通過波分復用器進入摻鉺光纖，摻鉺光纖中的Er³⁺吸收泵浦光能量后，產生寬譜的放大的自發輻射光，其中與光纖光柵反射波長相同的部分被反射回摻鉺光纖并獲得放大。然后該部分光進入長距離單模光纖中傳輸，傳輸過程中產生的背向瑞利散射部分在空間上形成了隨機分布的光反饋。該反饋機制與光纖光柵形成諧振腔，當泵浦源輸出的激光功率足夠高，使激光器中摻鉺光纖提供的增益能夠克服損耗，就會形成激光，從FC/APC光纖接頭輸出。

本發明利用單泵浦和半開放腔的方式實現了降低泵浦功率閾值，縮短單模光纖長度及優化激光器結構的目的；該激光器具有結構簡單、輸出激光相干性低等優點。

附圖說明

圖1為基于摻鉺光纖的單泵浦半開放腔隨機分布反饋激光器的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實例對本發明作進一步描述，但不限于此。

本發明實施例如圖1所示包括光纖光柵1，泵浦源2，波分復用器3，摻鉺光纖4，長距離單模光纖5及FC/APC接頭6，其特征在于波分復用器3分別與光纖光柵1、泵浦源2、摻鉺光纖4相連，摻鉺光纖4的另一端與長距離單模光纖5相連，長距離單模光纖5的另一端連接FC/APC光纖接頭6；在FC/APC光纖接頭6處輸出穩定的激光。輸出激光的光譜及功率特性可用光譜儀和光功率計觀測。

其中，光纖光柵1，其反射率高于90％，中心波長為1550nm，3dB帶寬為0.2nm；泵浦源2是半導體激光器，中心波長為980nm，功率0-400mW可調；波分復用器3，其工作波長為980/1550nm；摻鉺光纖4的長度為2m，1530nm的吸收系數約為11dB/m；長距離單模光纖5為G652光纖，長度為20km；FC/APC光纖接頭6，其插入損耗≤0.2dB，回波損失≥60dB。