[發(fā)明專利]一種能夠抑制弛豫振蕩的超窄線寬光纖激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110338424.9
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113517627B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文龍;李環(huán)宇;趙紫銅
• 申請（專利權(quán)）人: 廊坊市路環(huán)科技有限公司
• 主分類號: H01S3/091
• 分類號: H01S3/091;H01S3/067
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 楊玉廷

本申請公開了一種能夠抑制弛豫振蕩的超窄線寬光纖激光器，所述光纖激光器沿光路傳輸方向依次包括泵浦激光源、第一波分復(fù)用器、相移光柵、摻鉺光纖、第二波分復(fù)用器、隔離器及耦合器；所述耦合器與所述泵浦激光源之間設(shè)有反饋模塊；激光在所述耦合器中分成輸出光和反饋光；所述反饋光輸入至所述反饋模塊中，形成反饋信號；所述反饋模塊配置用于：根據(jù)泵浦激光源輸出功率的變化值，用所述反饋信號調(diào)整泵浦激光源的驅(qū)動電流，以抑制弛豫振蕩噪聲。本申請通過光電反饋的方法，抑制了超窄線寬光纖激光器的弛豫振蕩噪聲，使得超窄線寬光纖激光器在弛豫振蕩頻率處的強度噪聲降低了近20dB。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠抑制弛豫振蕩的超窄線寬光纖激光器。

背景技術(shù)

超窄線寬光纖激光器因其單色性好、能量轉(zhuǎn)換率高、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高等特點，廣泛用于分布式光纖傳感等領(lǐng)域。而高精度的分布式光纖傳感的應(yīng)用，對于激光器噪聲性能尤其是馳豫振蕩噪聲特性的要求很高。

激光建立的過程都存在弛豫振蕩。激光器開啟時，相當(dāng)于給其泵浦源一個階躍信號；由于激光器泵浦源的突變，導(dǎo)致激光器中反轉(zhuǎn)粒子數(shù)和光子數(shù)密度劇烈變化，使得激光器輸出光表現(xiàn)出弛豫振蕩的特點；激光器的泵浦源在恒定電流驅(qū)動下連續(xù)工作時，弛豫振蕩仍然存在；弛豫振蕩的存在，導(dǎo)致激光器輸出光不穩(wěn)定，即激光器的強度噪聲在弛豫振蕩頻率處有一個峰值；弛豫振蕩噪聲的存在限制了在高精度分布式光纖傳感等領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種能夠抑制弛豫振蕩的超窄線寬光纖激光器。

第一方面本申請?zhí)峁┮环N能夠抑制弛豫振蕩的超窄線寬光纖激光器，所述光纖激光器沿光路傳輸方向依次包括泵浦激光源、第一波分復(fù)用器、相移光柵、摻鉺光纖、第二波分復(fù)用器、隔離器及耦合器；所述耦合器與所述泵浦激光源之間設(shè)有反饋模塊；

激光在所述耦合器中分成輸出光和反饋光；所述反饋光輸入至所述反饋模塊中，形成反饋信號；

所述反饋模塊配置用于：根據(jù)泵浦激光源輸出功率的變化值，用所述反饋信號調(diào)整泵浦激光源的驅(qū)動電流，以抑制弛豫振蕩噪聲。

根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，所述反饋模塊具體配置用于：

在所述泵浦激光源輸出功率大于目標(biāo)功率時，減小泵浦激光源的驅(qū)動電流，使得光纖激光器的輸出變小；

在所述泵浦激光源輸出功率小于目標(biāo)功率時，增加泵浦激光源的驅(qū)動電流，使得光纖激光器的輸出變大。

根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，所述反饋模塊具體配置用于：所述反饋光與所述輸出光的比例為1:99。

根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，所述反饋模塊用于調(diào)整反饋信號的幅度和相位；包括比例反饋電路、積分反饋電路和微分反饋電路和反饋輸出電路；

所述反饋信號輸入并聯(lián)設(shè)置的比例反饋電路、積分反饋電路和微分反饋電路后，再經(jīng)過所述反饋輸出電路輸出。

根據(jù)本申請實施例提供的技術(shù)方案，

所述比例反饋電路包括運算放大器U1A、電阻R1、電阻R2；所述運算放大器U1A的負(fù)輸入端與其輸出端之間串聯(lián)有電阻R1，其正輸入端接地；反饋信號流經(jīng)電阻R2、運算放大器U1A后輸出；

所述積分電路包括運算放大器U1B、電阻R5和電容C1；所述運算放大器U1B的負(fù)輸入端與其輸出端之間串聯(lián)有電容C1，其正輸入端接地；反饋信號流經(jīng)電阻R5、運算放大器U1B后輸出；

所述微分電路包括運算放大器U2B、電阻R7和電容C2；所述運算放大器U2B的負(fù)輸入端與其輸出端之間串聯(lián)有電阻R7，其正輸入端接地；反饋信號流經(jīng)電容C2、運算放大器U2B后輸出；