[發明專利]一種光纖體制的超窄線寬激光器

在審

• 申請號: 202111415819.0
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN113964633A
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 鄭建奎;戚亦樂;崔索超
• 申請（專利權）人: 華中光電技術研究所（中國船舶重工集團公司第七一七研究所）
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08;H01S3/0941
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤

本發明公開了一種光纖體制的超窄線寬激光器，包括第一半導體單模泵浦激光器、波分復用器、微晶玻璃光纖、光纖隔離器和光纖輸出接頭以及連接前述各器件的配套無源傳輸光纖，還包括刻蝕在微晶玻璃光纖上的左側相移光柵、右側相移光柵以及位于左側相移光柵和右側相移光柵之間的相移點，相移光柵組成了激光器的DFB結構和諧振腔，所述的無源傳輸光纖具有斜楔形端頭；本發明具有結構簡單緊湊、環境穩定性高、光束質量好、易于系統集成等優點，可用于激光冷卻、俘獲銫原子、量子雷達和量子計算等前沿領域。

技術領域

本發明屬于光電探測技術領域，具體涉及一種集成光纖激光器，可廣泛用于激光冷卻、俘獲銫原子、量子雷達和量子計算等前沿領域。

背景技術

在激光冷卻、制作銫原子鐘、量子計算等領域，需要窄線寬，高平均功率、能長期穩定工作、抗干擾能力強、結構緊湊的852nm激光器。

目前主流的852nm激光器體制主要還是以半導體體制為主，而半導體體制相對于光纖體制有如下諸多缺點：

（1）半導體激光器工作波長和線寬等關鍵參數受溫度變化較大、在高沖擊、強震動、大溫差和電磁干擾下的穩定性均不及光纖激光器。

（2）半導體激光器由于需要龐大的溫控電路和熱沉，因此不如光纖激光器特有的柔性布置出的激光器結構緊湊。

（3）光纖激光器可以做到單模輸出，通過控制刻蝕的相移光柵參數，可以輕松實現窄線寬單頻運轉，而半導體激光器光束發散角大，光束質量不如光纖激光器，且線寬較寬。

（4）光纖激光器可以輕松基于本發明搭建的DFB結構進行選頻調諧，且選頻后工作穩定。半導體激光器一般通過溫度調諧，溫度變化同時會引起其波長和線寬不穩定，且調諧范圍有限。

發明內容

針對現有技術中的以上不足，本發明公開了一種光纖體制下的852nm超窄線寬激光器。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種光纖體制的超窄線寬激光器，包括第一半導體單模泵浦激光器、波分復用器、微晶玻璃光纖、光纖隔離器和光纖輸出接頭以及連接前述各器件的配套無源傳輸光纖，還包括刻蝕在微晶玻璃光纖上的左側相移光柵、右側相移光柵以及位于左側相移光柵和右側相移光柵之間的相移點，相移光柵組成了激光器的DFB結構和諧振腔，所述的無源傳輸光纖具有斜楔形端頭。

所述的一種光纖體制的超窄線寬激光器，其端頭為與光纖熔接的一個apc/fc跳線頭或者與光纖軸向呈8°的斜切角。

所述的一種光纖體制的超窄線寬激光器，其波分復用器和微晶玻璃光纖之間連接有第二半導體單模泵浦激光器。

所述的一種光纖體制的超窄線寬激光器，其第一半導體單模泵浦激光器、波分復用器、微晶玻璃光纖、光纖隔離器和光纖輸出接頭之間采用熔接連接。

本發明的有益效果是：

與半導體激光器不同，本發明的增益部分和傳輸部分同屬光纖體制，因此在耦合點出可以直接進行光纖熔接，極大減少了耦合的損耗。

本發明通過使用微晶玻璃光纖作為增益介質，并在微晶玻璃光纖上刻蝕相移光柵作為DFB結構的激光諧振腔，制作出光纖體制的852nm超窄線寬激光器。與傳統半導體體制的852nm激光器相比，本發明具有簡單緊湊、環境穩定性高、能長期穩定工作、抗干擾能力強和線寬超窄等優點；與部分傳統石英光纖體制的激光器相比，本發明采用的微晶玻璃光纖增益介質發光效率更高，且直接在增益部分刻蝕相移光柵的DFB結構，輸出的激光線寬更窄。本發明可廣泛用于激光冷卻、俘獲銫原子、量子雷達和量子計算等前沿領域。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例的結構示意圖；

圖2是本發明第二實施例的結構示意圖。