[發(fā)明專利]一種釹摻雜1120nm單頻光纖激光器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911056073.1
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110620323A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設計）人: 彭明營;王亞飛
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/0941;H01S3/16
• 代理公司: 44102 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 何淑珍;隆翔鷹

本發(fā)明公開了一種釹摻雜1120 nm單頻光纖激光器，所述激光器包括激光泵浦源、諧振腔、毛細血管封裝材料、波分復用器、光隔離器和自動溫度控制系統(tǒng)；所述增益光纖為Nd³⁺摻雜光纖；激光泵浦源采用正向泵浦或反向泵浦方式，正向泵浦方式中，激光泵浦源的泵浦光直接通過諧振腔耦合進增益光纖進行抽運；反向泵浦方式中，激光泵浦源的泵浦光通過波分復用器的泵浦端耦合進增益光纖進行抽運。利用稀土Nd³⁺離子摻雜有源光纖1120 nm處發(fā)射截面大的優(yōu)點，采用Nd³⁺離子摻雜有源光纖作為增益光纖，顯著縮短DBR短直腔腔長，增大縱模間隔，在泵浦光的連續(xù)抽運下實現(xiàn)1120 nm低閾值低噪聲窄線寬的單頻激光輸出。

技術領域

本發(fā)明涉及光纖激光器技術領域，特別涉及一種釹摻雜1120nm單頻光纖激光光器。

背景技術

1120nm波段單頻光纖激光器，在眾多領域內(nèi)都有廣泛應用；譬如，其可用來泵浦1178nm拉曼放大器，應用于激光導引星光學系統(tǒng)；可用作光纖激光器及放大器的泵浦源，實現(xiàn)高效Tm³⁺摻雜中紅外光纖激光及特殊波長激光的功率放大，如1180nm；另外，結合倍頻技術，該波段激光產(chǎn)生的560nm可見光波段單頻激光還可應用于生物檢測及顯示領域。目前1120nm波段光纖激光器主要基于Yb³⁺離子摻雜有源光纖，盡管Yb³⁺離子摻雜光纖的受激發(fā)射譜可以擴展到1200nm,但由于其在波長大于1100nm范圍內(nèi)發(fā)射截面較小，使得光纖在該波段增益較低。所以，為了保證足夠增益，目前報道的大部分1120nm光纖激光器都是基于數(shù)米長Yb³⁺離子摻雜的增益光纖，在如此長的腔長下，由于縱模間隔非常小，很難實現(xiàn)1120nm單頻激光輸出。如何實現(xiàn)低閾值，低噪聲窄線寬的1120nm單頻光纖激光仍是目前研究的重點及難點。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術中的缺點與不足，本發(fā)明目的旨在利用稀土Nd³⁺離子摻雜有源光纖1120nm處發(fā)射截面大的優(yōu)點，基于Nd³⁺離子摻雜有源光纖，縮短分布布拉格反射式(DBR)短直腔腔長，增大縱模間隔，在泵浦光的連續(xù)抽運下實現(xiàn)1120nm低閾值低噪聲窄線寬的單頻激光輸出。

本發(fā)明的目的通過如下技術方案之一實現(xiàn)。

本發(fā)明提供了一種釹摻雜1120nm單頻光纖激光器，所述激光器包括激光泵浦源、諧振腔、波分復用器、光隔離器和自動溫度控制系統(tǒng)；所述諧振腔包括依次相連的寬帶光纖布拉格光柵、增益光纖和窄帶光纖布拉格光柵，增益光纖作為激光增益介質(zhì)；波分復用器的公共端和窄帶光纖布拉格光柵的一端連接，諧振腔產(chǎn)生的激光經(jīng)由波分復用器的信號端進入光隔離器，從光隔離器的輸出端輸出；諧振腔固定在自動溫度控制系統(tǒng)內(nèi)；所述增益光纖為Nd³⁺摻雜光纖；激光泵浦源采用正向泵浦或反向泵浦方式，正向泵浦方式中，激光泵浦源的泵浦光直接通過諧振腔耦合進增益光纖進行抽運；反向泵浦方式中，激光泵浦源的泵浦光通過波分復用器的泵浦端耦合進增益光纖進行抽運。

優(yōu)選地，寬帶光纖布拉格光柵、增益光纖和窄帶光纖布拉格光柵兩兩之間通過研磨拋光各自端面后直接對接耦合。

優(yōu)選地，寬帶光纖布拉格光柵、增益光纖和窄帶光纖布拉格光柵兩兩之間通過光纖熔接機熔接耦合。

優(yōu)選地，窄帶光纖布拉格光柵的中心反射波長為激光輸出波長，3dB反射譜帶寬為0.02-0.06nm，對信號波長的反射率為70-95％。

優(yōu)選地，寬帶光纖布拉格光柵的3dB反射譜大于0.1nm，對信號波長的反射率大于95％，對泵浦光波長透過率大于90％。

優(yōu)選地，所述激光器包括一個激光泵浦源，激光泵浦源為單模半導體激光泵浦源。

優(yōu)選地，所述單模半導體激光泵浦源為808nm半導體激光泵浦源。

優(yōu)選地，增益光纖的長度為1-2cm。