[發明專利]一種短腔結構單頻930 nm線偏振全光纖激光器

在審

• 申請號: 201410649780.2
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104332812A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 史偉;房強;許陽
• 申請（專利權）人: 山東海富光子科技股份有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/10
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

技術領域

本發明涉及一種近紅外單頻激光器，尤其是一種基于分布式布拉格光纖光柵的短腔結構單頻930?nm線偏振全光纖激光器，屬于光纖及激光技術領域。

背景技術

光纖激光器是以光纖為增益介質的激光器，其中應用最廣泛的增益光纖為稀土摻雜光纖。而通過使用摻雜不同稀土元素的增益光纖，光纖激光器的工作波長可覆蓋從紫外到中紅外的廣闊范圍。由于光纖激光器具有結構簡單緊湊，免于維護，低能耗，高轉換效率，高穩定性，高光束質量等鮮明優點，所以其在通信，醫學，軍事，材料加工等方面有著廣泛的應用。而單頻光纖激光器除了具有光纖激光器的上述優點之外，另外還有相干長度長，單色性好，譜線寬度窄等優點，這些特點使其被廣泛應用于光電探測，激光光譜學，非線性光學等領域。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有較短的工作波長，較大的光子能量，可以降低激光加工的燒蝕閾值，獲得單頻藍綠激光光源的一種基于分布式布拉格光纖光柵的短腔結構單頻930?nm線偏振全光纖激光器。

本發明是通過以下技術方案加以實現的。

一種基于分布式布拉格光纖光柵的短腔結構單頻930?nm線偏振全光纖激光器，其特征在于半導體泵浦激光器1的輸出端與光纖波分復用器2的泵浦輸入端連接，光纖波分復用器2的信號輸入端光纖端面斜切，光纖波分復用器2信號輸出端與高反光纖光柵3連接，高反光纖光柵3的另一端與摻釹光纖4連接，摻釹光纖4另一端與低反光纖光柵5連接，低反光纖光柵5另一端與輸出光纖連接，輸出光纖另一端的端面斜切。

所述的半導體泵浦激光器1為帶尾纖的單模半導體激光器，工作波長為808?nm。

所述光纖波分復用器2為808/930?nm光纖波分復用器。

所述的高反光纖光柵寫制于非保偏光纖上，反射峰中心波長為930nm，反射率大于99%，3dB帶寬為0.3nm，高反光纖光柵為高反光纖布拉格光柵。

所述的低反光纖光柵寫制于保偏光纖上，反射譜有兩個反射峰分別對應于兩種偏振模式，中心波長分別處于930nm，930.2nm，只有一個反射峰與高反光纖光柵波長匹配，保證了激光器的線偏振輸出特性；光柵反射峰?3dB帶寬小于0.05nm，反射率小于90%。

所述的摻釹光纖為保偏光纖，長度不長于2cm；

所述的一種基于分布式布拉格光纖光柵的短腔結構單頻930?nm線偏振全光纖激光器，輸出激光為單頻（單縱模）激光，單頻激光的輸出是通過控制激光腔腔長以及光纖光柵的反射譜帶寬實現的，激光腔腔長：L=L_增益光纖+L_{高反光柵尾纖}+?L_{低反光柵尾纖}；激光腔內各縱模間距，其中C是光波在真空中的傳播速度，n是光纖纖芯的折射率，L是激光腔腔長。通過使用高摻雜摻釹光纖減小增益光纖長度，同時減小光柵尾纖長度，將激光腔腔長控制得盡量短（小于3cm），從而增加腔內各縱模間距，同時使用反射譜帶寬較窄的低反射光纖光柵（3dB帶寬小于0.05nm），使用此種方法，可以保證激光單縱模（單頻）輸出。

所述的輸出光纖為保偏光纖，輸出端進行了8度角切割，抑制自激振蕩的信號光端面反射。

本發明實現了一種獲得930nm線偏振單頻光纖激光的方法，激光器結構簡單，實現了全光纖焊接及全光纖化，工作性能穩定，無需維護，其在傳感，激光光譜學，前沿科學研究，生物醫學成像等領域均有重要的應用價值。

附圖說明

圖1是本發明的結構圖。

圖中標記：808?nm半導體泵浦激光器1，808/930?nm光纖波分復用器2，高反射率光纖布拉格光柵3，摻釹光纖4，低反射率光纖布拉格光柵5，以及輸出光纖6。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的描述：

如圖1所示，一種基于分布式布拉格光纖光柵的短腔結構單頻930?nm線偏振全光纖激光器，包括：808?nm半導體泵浦激光器1，其輸出端與808/930?nm光纖波分復用器2的泵浦輸入端連接，波分復用器2的信號輸入端光纖端面斜切，信號輸出端與高反光纖光柵3連接，高反光纖光柵3的另一端與摻釹光纖4連接，摻釹光纖4另一端與低反光纖光柵5連接，低反光纖光柵5另一端與輸出光纖連接，輸出光纖另一端的端面斜切為8度角，所述的808?nm半導體泵浦激光器1為帶尾纖的單模半導體激光器，工作波長為808?nm；所述的高反光纖布拉格光柵寫制于非保偏光纖上，反射峰中心波長為930nm，反射率大于99%，3dB帶寬為0.3nm；所述的低反光纖布拉格光柵寫制于保偏光纖上，反射譜有兩個反射峰分別對應于兩種偏振模式，中心波長分別處于930nm，930.2nm，因此只有一個反射峰與高反光纖光柵波長匹配，保證了激光器的線偏振輸出特性；光柵反射峰?3dB帶寬小于0.05nm，反射率小于90%；所述的摻釹光纖為保偏光纖，長度不長于2cm；所述的一種基于分布式布拉格光纖光柵的短腔結構單頻930?nm線偏振全光纖激光器，輸出激光為單頻（單縱模）激光，單頻激光的輸出是通過控制激光腔腔長以及光纖光柵的反射譜帶寬實現的。激光腔腔長：L=L_增益光纖+L_{高反光柵尾纖}+?L_{低反光柵尾纖}；激光腔內各縱模間距，其中C是光波在真空中的傳播速度，n是光纖纖芯的折射率，L是激光腔腔長。通過使用高摻雜摻釹光纖減小增益光纖長度，同時減小光柵尾纖長度，將激光腔腔長控制得盡量短（小于3cm），從而增加腔內各縱模間距，同時使用反射譜帶寬較窄的低反射光纖光柵（3dB帶寬小于0.05nm），使用此種方法，可以保證激光單縱模（單頻）輸出；所述的輸出光纖為保偏光纖，輸出端進行了8度角切割，抑制自激振蕩的信號光端面反射，本發明實現了一種獲得930nm線偏振單頻光纖激光的方法，激光器結構簡單，實現了全光纖焊接及全光纖化，工作性能穩定，無需維護，其在傳感，激光光譜學，前沿科學研究，生物醫學成像等領域均有重要的應用價值。