[發明專利]一種保偏隨機綠光和紫外光纖激光器

有效

• 申請號: 202110735086.2
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113540948B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 黃國溪;張帆;尹君;馮云;林強
• 申請（專利權）人: 深圳公大激光有限公司
• 主分類號: H01S3/094
• 分類號: H01S3/094;H01S3/067;H01S3/08;H01S3/109
• 代理公司: 深圳市鼎圣霏凡專利代理事務所(普通合伙) 44759
• 代理人: 袁野

本發明公開了一種保偏隨機綠光和紫外光纖激光器，涉及光學技術領域，包括保偏摻Ybsupgt;3+/supgt;光纖激光器以及窄線寬保偏隨機分布反饋光纖激光器，采用短腔，半開放式結構反饋端使用一個保偏的高反FBG，并且通過環形器結合使用一個中心波長在1070nm，窄帶的保偏相移FBG來獲取窄線寬的保偏隨機光纖激光信號輸出；輸出端使用一個1070nm/1120nm的WDM作為濾波器，將伴隨產生的二階拉曼斯托克斯光濾除；將自研的1070nm的保偏隨機光纖激光器作為種子源，進行反向的千瓦級泵浦放大，并進行一次和二次倍頻，采用本發明專利的方案可以同時獲得千瓦以上的高功率，高消光比的線偏振光，利用一個在1070nm有高反射率的保偏FBG和一個保偏相移FBG實現高功率，窄線寬的線偏振輸出。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，具體是一種保偏隨機綠光和紫外光纖激光器。

背景技術

隨機激光器，作為一種新型的激光器，與傳統激光器在構成上的本質區別在于它沒有界限與參數明確的光學諧振腔，其微觀物理圖景可以概述為：光子在隨機介質中經歷了多重散射，沿著隨機確立的路徑傳播，并在傳播過程中得到了足夠的受激放大，最終形成激射。對隨機激光形成的物理機理的探索,以及各種新穎的激射調控實現方式近年來一直是國際學術界的熱點研究領域之一。

截至目前為止，光纖中的隨機激光激射相關物理機制仍沒能得到完全解釋。激光的一個重要特性就是偏振特性。現在，有一些關于其他隨機散射介質中產生的隨機激光偏振特性的研究，例如二維棒狀陣列，有機染料溶液以及摻雜染料的向列液晶等；傳統拉曼光纖激光器的拉曼增益是和泵浦偏振態密切相關的，而且拉曼光纖激光器的動態特性也與泵浦和斯托克斯光的偏振態以及所用光纖種類(標準單模光纖或者保偏光纖)有關系。對于光纖隨機拉曼激光器而言，因為受激拉曼效應，受激布里淵效應，四波混頻等都和偏振態密切相關，所以對光纖隨機拉曼激光器的激射特性研究顯得尤為重要。此外，諸如傳感和通訊等應用也都是需要線偏振的激光信號輸出。

然而，由于隨機光纖激光器自身的輸出具有穩定的時域和頻譜特性，如果將隨機光纖激光器的輸出作為種子源信號進行高功率泵浦放大時，反而可以在一定程度上抑制光纖中由于非線性效應而產生的頻譜展寬，因此可以被用于替換傳統高功率摻鐿光纖激光器系統中的種子源激光器，獲取更高功率輸出的窄線寬光纖激光放大器。

發明內容

本發明的目的在于提供一種保偏隨機綠光和紫外光纖激光器，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種保偏隨機綠光和紫外光纖激光器，包括保偏摻Yb³⁺光纖激光器以及窄線寬保偏隨機分布反饋光纖激光器，所述保偏隨機綠光和紫外光纖激光器的工作步驟如下：

S1、選取保偏摻Yb³⁺光纖激光器，所述保偏摻Yb³⁺光纖激光器作為泵浦源激光器，用于獲取輸出中心波長在1070nm的隨機分布反饋光纖激光器；

S2、通過建立短腔，半開放式結構的窄線寬，保偏隨機分布反饋光纖激光器的矢量模型，優化泵浦功率，光纖長度，根據優化結果產生窄線寬保偏隨機分布反饋光纖激光器；

S3、所述窄線寬保偏隨機分布反饋光纖激光器用于作為種子源，進行高功率泵浦放大，獲取千瓦量級輸出的窄線寬，保偏摻Yb³⁺全光纖激光放大器；

S4、將窄線寬，保偏摻Yb³⁺全光纖激光放大器作為種子源，進行反向千瓦機泵浦放大，并進行一次和二次倍頻，輸出綠光和紫外光。

優選的，在步驟S1中，所述保偏摻Yb³⁺光纖激光器的輸出功率≥50W，輸出中心波長1018nm；在步驟S2中，所述窄線寬保偏隨機分布反饋光纖激光器的輸出功率≥20W，輸出中心波長1070nm。