[發(fā)明專利]一種低噪聲的布里淵隨機光纖激光器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110362495.2
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113097845A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐鵬柏;袁嘉豪;張哲;吳曉琪;陳柏文;羅安源;董新永;楊軍;秦玉文
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/108
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 余勝茂

本發(fā)明公開了一種低噪聲的布里淵隨機光纖激光器，包括激光器、摻鉺光纖放大器、偏振控制器、環(huán)形器和隨機反饋裝置，激光器通過摻鉺光纖放大器、偏振控制器與環(huán)形器一個端口連接，環(huán)形器的其它端口與隨機反饋裝置輸入端連接；激光器發(fā)出泵浦光經(jīng)過摻鉺光纖放大器放大后，由偏振控制器調(diào)整偏振態(tài)，然后由第一環(huán)形器進(jìn)入隨機反饋裝置；隨機反饋裝置產(chǎn)生布里淵散射光并發(fā)生隨機反饋，當(dāng)產(chǎn)生的布里淵散射光的增益大于損耗時，隨機反饋裝置輸出布里淵隨機激光。本發(fā)明使用高摻鍺光纖產(chǎn)生布里淵散射光，并利用飛秒激光刻寫的隨機光柵作為隨機反饋，將布里淵隨機光纖激光器腔長縮短三個量級以上，以實現(xiàn)一種低噪聲、窄線寬和轉(zhuǎn)換效率高的布里淵隨機激光。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隨機光纖激光器，尤其是指一種低噪聲的布里淵隨機光纖激光器。

背景技術(shù)

與傳統(tǒng)激光器相比，隨機光纖激光器沒有固定的諧振腔，具有結(jié)構(gòu)簡單、閾值低、線寬窄等優(yōu)點，在光纖傳感和光纖通信領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價值。2010年，Turitsyn等人首次在標(biāo)準(zhǔn)單模光纖提出利用拉曼散射提供增益、利用瑞利散射提供隨機分布反饋，實現(xiàn)拉曼隨機光纖激光器。由于拉曼隨機光纖激光器閾值較高，基于摻鉺光纖提供增益和隨機光柵提供隨機反饋的隨機激光被廣泛研究。同一時期，布里淵隨機光纖激光器因其線寬窄的特點被廣泛研究，它是一種利用光纖中受激布里淵散射和瑞利隨機反饋實現(xiàn)的新型光纖隨機激光器，具有較好的方向性、低時間和空間相干性。相較于其他類型的隨機光纖激光器，基于受激布里淵散射的隨機光纖激光器具有較低的閾值和較高的轉(zhuǎn)換效率。但是，目前布里淵隨機光纖激光器使用較長(數(shù)千米至數(shù)十千米)的光纖提供布里淵增益和隨機反饋，導(dǎo)致其噪聲較大，使得布里淵隨機光纖激光器的發(fā)展受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種噪聲低、線寬窄和轉(zhuǎn)換效率高的布里淵隨機光纖激光器。本發(fā)明使用高摻鍺光纖產(chǎn)生布里淵散射光，并利用飛秒激光刻寫的隨機光柵作為隨機反饋，將布里淵隨機光纖激光器腔長縮短三個量級以上，以實現(xiàn)一種低噪聲、窄線寬和轉(zhuǎn)換效率高的布里淵隨機激光。

本發(fā)明的目的可采用以下技術(shù)方案來達(dá)到：

一種低噪聲的布里淵隨機光纖激光器，包括激光器、摻鉺光纖放大器、偏振控制器、環(huán)形器和隨機反饋裝置，所述激光器與摻鉺光纖放大器的輸入端連接，摻鉺光纖放大器的輸出端通過偏振控制器與環(huán)形器的第一端口連接，環(huán)形器的第二端口和第三端口與隨機反饋裝置的輸入端連接；激光器發(fā)出泵浦光經(jīng)過摻鉺光纖放大器放大后，由偏振控制器調(diào)整偏振態(tài)，然后由第一環(huán)形器進(jìn)入隨機反饋裝置；隨機反饋裝置產(chǎn)生布里淵散射光并發(fā)生隨機反饋，當(dāng)產(chǎn)生的布里淵散射光的增益大于損耗時，隨機反饋裝置輸出布里淵隨機激光。

作為一種優(yōu)選的方案，所述環(huán)形器包括第一環(huán)形器和第二環(huán)形器，所述隨機反饋裝置包括隨機光柵、高摻鍺光纖和隔離器，所述摻鉺光纖放大器的輸出端通過偏振控制器與第一環(huán)形器的第一端口連接，第一環(huán)形器的第二端口通過高摻鍺光纖與第二環(huán)形器的第三端口連接，第一環(huán)形器的第三端口與第二環(huán)形器的第一端口連接，第二環(huán)形器的第二端口通過隨機光柵與隔離器連接；激光器發(fā)出泵浦光經(jīng)過摻鉺光纖放大器放大后，由偏振控制器調(diào)整偏振態(tài)，然后由第一環(huán)形器進(jìn)入高摻鍺光纖，產(chǎn)生布里淵散射光由第一環(huán)形器和第二環(huán)形器進(jìn)入隨機光柵，由隨機光柵產(chǎn)生隨機反饋，然后由第二環(huán)形器的第三端口進(jìn)入高摻鍺光纖；此時經(jīng)隨機反饋的布里淵散射光作為種子光與泵浦光在高摻鍺光纖中發(fā)生受激布里淵散射，構(gòu)成閉環(huán)光路，光路完成一次運轉(zhuǎn)；在泵浦光不斷注入下，經(jīng)隨機反饋的受激布里淵散射光不斷被放大，當(dāng)光路中產(chǎn)生的增益大于損耗時，由隔離器輸出布里淵隨機光纖激光。