[發明專利]一種具有多種調諧功能的多波長摻鉺光纖激光器

在審

• 申請號: 201410320404.9
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104078827A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 田佳峻;全明冉;李苑;姚勇;肖君軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/10
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡玉;韓云涵

技術領域

本發明屬于光纖激光器領域，涉及一種能對波長間隔、激光譜線波長、激光譜線光譜范圍以及激光譜線數目進行調諧的多波長摻鉺光纖激光器。

背景技術

由于波分復用技術在大量提高光傳輸效率的同時，又能降低通信技術的成本，所以該項技術被廣泛運用在光通信領域中。而隨著波分復用技術的進一步發展，為了提高波分復用的能力，傳統的多波長光纖激光器已經無法滿足人們的需求。因此，尋找一種結構簡單、造價低廉、效率較高的可調諧的多波長光纖激光器勢必成為人們關注的焦點。同時光纖傳感技術的進步與發展，也不斷地對可調諧的多波長光纖激光器提出了迫切的需求。

近年來，人們提出的可調諧多波長光纖激光器功能往往可控性差或者功能過于單一。如：2009年，中國專利號CN101546886A公開的一種8字形多波長光纖激光器，其采用由一段雙折射光纖構成的李奧濾波器實現多波長梳狀濾波。根據公式：Δλ＝λ²/(ΔnL)，若要切換波長間隔就得改變雙折射光纖的長度L(其中，Δλ為波長間隔，λ為波長，Δn為光纖的雙折射強度)，相當于重新構建了一次激光器諧振腔，使得裝置操作不便、可控性差。2009年，中國專利號CN101483308A公開了一種利用高雙折射光纖濾波器實現對波長間隔及波長移動的可調諧功能。但是，一方面要想改變波長間隔就必須更換不同長度的雙折射光纖，使得裝置操作不便、可控性差；另一方面波長的移動僅限于在自由光譜區內移動，使得調節范圍受到極大的限制。2009年，中國專利號CN101557071A公開的多波長和鎖模可轉換的摻鉺光纖激光器及其實現方法中采用環形腔結構，非專利文獻(田佳峻，多波長摻鉺光纖激光器及寬帶光源的理論和實驗研究，哈爾濱工業大學博士學位論文，2010年)中采用線形腔結構。兩者均采用非線性光纖環鏡抑制模式競爭實現多波長輸出，也可以實現波長數目的調控。但兩者均使用F-P濾波器作為梳狀濾波器，且該器件屬于非全光纖的器件，集成度較差，成本較高，更重要的是其不具備波長間隔的調諧功能。2011年，中國專利號CN102208736A公開了一種基于壓電陶瓷的布拉格光柵的多波長可調諧光纖激光器，實現了對波長數目的可控調節。2013年，中國專利號CN103337773A公開了一種雙倍布里淵頻移間隔的多波長光纖激光器，解決了波長間隔不利于做波分復用光源的問題。除此之外，基于M-Z干涉儀、非線性光纖環鏡、調節泵浦功率等一系列裝置改進的可調諧多波長光纖激光器也成為人們樂于研究的焦點。盡管這些激光器具有較穩定的激光輸出，但是過于單一的調諧功能，依然滿足不了業內的需求。實際應用中更需要的是一種具備多種調諧功能的多波長光纖激光器。2012年，中國專利號CN202260108U公開了一種級聯雙折射光纖Sagnac環的可調諧功能的多波長光纖激光器，實現了波長范圍、波長間隔、波長線寬均可調諧的功能，但是改變波長間隔需要更換雙折射光纖的問題依然沒有得到解決。同時該發明還存在波長不能均勻分布且數目不可控的問題，故該發明雖提出了多種調諧功能，但其性能可靠性及穩定性無法得到保障。

由此可知目前獲得可調諧多波長激光器的相關技術已經很多，但是在如何獲取“性能穩定”、“功能全面”的可調諧的多波長光纖激光器的問題上，還沒有獲得理想的解決方案。如果能將具有不同調諧功能的機制有效地結合起來，實現對多波長光纖激光器多方位調諧的功能，這對光通信技術的發展將能起到關鍵性的作用。

發明內容

本發明針對現有的多波長光纖激光器高成本、可控性差、功能單一、不便調諧等問題，將梳狀濾波器引入的可調諧梳狀濾波機制與非線性光纖環鏡引入的強度相關損耗機制有效地結合起來，提供了一種對波長間隔、激光譜線數目、激光譜線光譜范圍以及激光譜線波長具有良好調諧功能的多波長摻鉺光纖激光器。

為了解決現有的技術中問題，本發明采用以下技術方案：