[發(fā)明專利]一種主動調(diào)Q分布反饋光纖激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110409560.2
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113131325B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋志強;祁海峰;倪家升;尚盈;王偉濤;姜鵬波;郭健;王昌
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省科學院激光研究所
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11;H01S3/0933;H01S3/094
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發(fā)明為一種主動調(diào)Q分布反饋光纖激光器，單模半導體泵浦激光器與波分復用器的泵浦端相連，光纖隔離器與波分復用器的信號端相連，有源相移光纖光柵與波分復用器的公共端相連，以上構(gòu)成分布反饋光纖激光器；有源相移光纖光柵固定在有源相移光纖光柵固定裝置上，壓力裝置在驅(qū)動器控制下周期性擠壓有源相移光纖光柵相移點，改變光纖光柵有效相移量，從而改變激光器閾值，實現(xiàn)主動調(diào)Q激光過程。本發(fā)明的有益效果為，充分利用了分布反饋光纖激光器的性能優(yōu)點，簡單的增加通過改變光柵相移量來調(diào)制激光腔Q的裝置，實現(xiàn)激光的脈沖發(fā)射控制，達到了窄線寬和脈沖工作的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種主動調(diào)Q分布反饋光纖激光器。

背景技術(shù)

在分布式光纖傳感和激光雷達等應用技術(shù)中，為了同時獲得測量量和事件位置信息，往往要求光源具有窄線寬和短脈沖的性能。目前常用的技術(shù)手段是對連續(xù)波運轉(zhuǎn)的窄線寬光源進行開關(guān)斬波而實現(xiàn)，如通過聲光調(diào)制器或電光調(diào)制器等調(diào)制產(chǎn)生激光脈沖。但這樣一方面增加了系統(tǒng)復雜性和成本，另一方面這種方法降低了激光能量的利用率。

脈沖型光纖激光器主要采用鎖模和調(diào)Q方案，而調(diào)Q光纖激光器一般采用腔內(nèi)插入調(diào)Q器件的主動調(diào)Q和利用可飽和吸收體的被動調(diào)Q等方案。如專利201320246806.X采用的是利用壓電陶瓷或磁致伸縮器控制構(gòu)成激光諧振腔的其中一個光柵波長，打破光纖光柵對的匹配特性，實現(xiàn)激光諧振腔的主動調(diào)Q；專利202010906261.5是一種短直腔自調(diào)Q單頻脈沖光纖激光器，利用高摻雜增益光纖的可飽和吸收特性作為調(diào)Q元件，實現(xiàn)激光調(diào)Q和脈沖輸出。

在窄線寬激光器中，分布反饋光纖激光器是一種固有單頻激光器，具有最穩(wěn)定的單模運轉(zhuǎn)和最低的噪聲性能，值得深入研究和推廣應用。分布反饋光纖激光器以單一的有源相移光纖光柵作為諧振腔，諧振腔Q值取決于光柵相移量，當相移量為π時，激光器Q值最高，閾值最低，易于發(fā)射，而當相移量偏離π時，Q值變低，激光閾值變高，難以起振。

為此，申請人設(shè)計了一種實現(xiàn)分布反饋光纖激光器主動調(diào)Q脈沖輸出的方法，通過應力擾動的方式改變分布反饋光纖激光器的有源相移光纖光柵的相移量，進而調(diào)節(jié)激光腔Q值，使得激光發(fā)射過程可以開關(guān)控制，獲得脈沖窄線寬激光輸出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種分布反饋光纖激光器實現(xiàn)調(diào)Q輸出的方法及裝置。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種主動調(diào)Q分布反饋光纖激光器，包括單模半導體泵浦激光器、波分復用器、光纖隔離器、有源相移光纖光柵、有源相移光纖光柵固定裝置、壓力裝置和驅(qū)動器，其特征在于：

所述單模半導體泵浦激光器與波分復用器的泵浦端相連，光纖隔離器與波分復用器的信號端相連，有源相移光纖光柵與波分復用器的公共端相連，以上構(gòu)成分布反饋光纖激光器；

所述有源相移光纖光柵固定在有源相移光纖光柵固定裝置上，壓力裝置在驅(qū)動器控制下周期性擠壓有源相移光纖光柵相移點，改變光纖光柵有效相移量，從而改變激光器閾值，實現(xiàn)主動調(diào)Q激光過程。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述有源相移光纖光柵刻寫在稀土雜光纖上，包括摻鐿、摻鉺、鉺鐿共摻光纖；所述有源相移光纖光柵原始相移量為π，有源相移光纖光柵相移點在光柵中間或偏向一側(cè)。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述單模半導體泵浦激光器的工作波長與稀土摻雜光纖匹配，如摻鐿光纖選擇915nm或976nm波長，摻鉺光纖選擇976nm或1480nm波長；

所述波分復用器的工作波長與稀土摻雜光纖和單模半導體泵浦激光器匹配；

所述光纖隔離器的工作波長與稀土摻雜光纖和波分復用器匹配。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述有源相移光纖光柵固定裝置由塑性材料制作，具有圓弧形表面，有源相移光纖光柵兩側(cè)粘接在源相移光纖光柵固定裝置上。