專利名稱：一種基于保偏光纖光柵的可開關(guān)多波長光纖激光器及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光纖激光器領(lǐng)域，具體涉及一種基于保偏光纖布拉格光柵的可開關(guān)多波長摻餌光纖激光器。
背景技術(shù)：
在波分復(fù)用通信系統(tǒng)、光纖傳感以及光學(xué)檢測等許多方面，多波長摻餌光纖激光器都有著十分重要的應(yīng)用。室溫下，由于摻餌光纖的均勻展寬造成強(qiáng)烈的模式競爭，難以實現(xiàn)穩(wěn)定的多波長輸出的摻餌光纖激光器。目前提出了一些不同技術(shù)用于在摻餌光纖中實現(xiàn)多波長激光輸出，例如利用液氮(77K)冷卻摻餌光纖以降低其均勻加寬的寬度，使其在室溫下應(yīng)用比較困難，且激光器不具備可開關(guān)性；通過引入特殊物理機(jī)制，如頻移反饋、四波混頻輔助穩(wěn)頻效應(yīng)、偏振燒孔效應(yīng)等，實現(xiàn)室溫穩(wěn)定的多波長激光振蕩。在保偏光纖上寫制布拉格光柵，由于保偏光纖光柵的兩個不同諧振波長在偏振態(tài)上正交，因此，當(dāng)被用作摻雜光纖激光器中的波長選擇元件時，會在激光腔內(nèi)引入較強(qiáng)的偏振燒孔效應(yīng)，從而降低了摻餌光纖的均勻展寬。本實用新型提出了一種基于以上原理，通過調(diào)整偏振控制器狀態(tài)以獲得穩(wěn)定的可開關(guān)多波長摻餌光纖激光器。該激光器裝置簡單靈活，具有可開關(guān)性，室溫下能得到穩(wěn)定的單波長、雙波長及多波長激光輸出。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對摻餌光纖均勻展寬，很難在室溫下獲得穩(wěn)定的多波長輸出，而運(yùn)用其它技術(shù)實現(xiàn)多波長摻餌光纖激光器顯得復(fù)雜，使其在室溫下不實用等缺點(diǎn)，提供了一種新型、裝置簡單靈活的基于保偏光纖布拉格光柵的可開關(guān)多波長摻餌光纖激光器。本實用新型為解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案一個2X2波分復(fù)用器，其一邊的兩個端口分別與半導(dǎo)體激光器的尾纖、偏振控制器一端連接，另一邊的一個端口與一段長3m摻餌光纖一端連接；該摻餌光纖的另一端與光耦合器一端連接；光耦合器另一邊小分比(30%)端口連接光環(huán)形器的第一端口，70%端口用于激光輸出；該光環(huán)形器第二端口與一個保偏光纖布拉格光柵一端連接；該光柵另一端與一個偏振控制器一端連接；該偏振控制器另一端與第二個保偏光纖布拉格光柵相連；該環(huán)行器的第三端口與偏振控制器另一端連接。所述的半導(dǎo)體激光器為980nm激光二極管，泵浦功率80mW。所述的級聯(lián)的兩個保偏光纖布拉格光柵反射率均為95%，帶寬0. 23nm。本實用新型所具有的有益效果為在保偏光纖上寫制布拉格光柵，由于保偏光纖光柵的兩個不同諧振波長在偏振態(tài)上正交，因此，當(dāng)被用作摻餌光纖激光器中的波長選擇元件時，會在激光腔內(nèi)引入較強(qiáng)的偏振燒孔效應(yīng)，大大減小了不同模式之間的競爭；因此采用級聯(lián)的兩個保偏光纖布拉格光柵作為波長選擇器件可以獲得室溫下的四波長振蕩。通過調(diào)整偏振控制器的狀態(tài)可使激光器工作在單波長，雙波長、三波長及四波長狀態(tài)間轉(zhuǎn)換。 對本實用新型激光器輸出光譜進(jìn)行數(shù)小時的監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)該激光器可以獲得穩(wěn)定的單波長、雙波長以及三波長的激光輸出，且激光裝置靈活簡單，是一種新型的可開關(guān)多波長摻餌光纖激光器。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型激光器調(diào)諧過程中激光光譜圖之一；圖3為本實用新型激光器調(diào)諧過程中激光光譜圖之一；圖4為本實用新型激光器調(diào)諧過程中激光光譜圖之一 ；圖5為本實用新型激光器調(diào)諧過程中激光光譜圖之一；圖6為本實用新型激光器調(diào)諧過程中激光光譜圖之一；圖7為本實用新型激光器調(diào)諧過程中激光光譜圖之一；
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述。如圖1所示，一種基于級聯(lián)兩個保偏光纖布拉格光柵的可開關(guān)多波長摻餌光纖激光器包括一個2X2波分復(fù)用器1，其一邊的兩個端口分別與半導(dǎo)體激光器9的尾纖、偏振控制器8 —端連接，另一邊的一個端口與一段3m長摻餌光纖2 —端連接；該摻餌光纖2的另一端與光耦合器3—端連接；光耦合器3的另一邊小分比(30%)端口連接光環(huán)形器4的第一端口，70 %端口用于激光輸出；該光環(huán)形器4第二端口與級聯(lián)的兩個保偏光纖布拉格光柵的其中一個光柵5的一端連接，第三端口與偏振控制器8另一端連接；級聯(lián)的兩個保偏光纖布拉格光柵5、7分別串聯(lián)在另一個偏振控制器6兩端。本實用新型的工作方式為環(huán)形腔中包括一段長3m的摻餌光纖作為增益介質(zhì)；一個980nm/1550nm波分復(fù)用器用來把980nm泵浦激光耦合進(jìn)摻餌光纖，泵浦功率80mW ；—個光耦合器，其70%端口用于輸出光信號，30%光信號繼續(xù)在腔內(nèi)循環(huán)；使用直接在保偏光纖上寫制的兩個光纖布拉格光柵作為波長選擇器件，在級聯(lián)的兩個保偏光纖布拉格光柵之間接入一個偏振控制器；光環(huán)形器第二端口接到其中一個保偏光纖布拉格光柵的一端保證激光器單方向工作；環(huán)行器第三端口連接另一個偏振控制器一端，該偏振控制器的另一端接到波分復(fù)用器的一端。通過調(diào)節(jié)兩偏振控制器的狀態(tài)可實現(xiàn)可開關(guān)的多波長輸出，用分辨率0. Olnm的光譜儀分別記錄。實驗表明該激光裝置可獲得穩(wěn)定的單波長、雙波長及三波長激光輸出。 圖2至圖7是用光譜儀記錄該激光器在調(diào)諧過程中，激光輸出波長的光譜圖。圖8是監(jiān)測穩(wěn)定雙波長輸出時的光譜圖。本實施例中進(jìn)行泵浦的半導(dǎo)體激光器為980nm、泵浦功率SOmW的激光二極管；摻餌光纖長度為3m ；級聯(lián)的兩個保偏光纖布拉格光柵的雙反射峰波長分別為1543. 545nm、 1543. 854nm 和 1545. 95nm、1546. 33nm ；反射率為 95%，帶寬約 0. 23nm。
權(quán)利要求1.一種可開關(guān)多波長摻餌光纖激光器，其特征在于它包括一個2 X 2波分復(fù)用器，其一邊的兩個端口分別與半導(dǎo)體激光器的尾纖、偏振控制器一端連接，另一邊的一個端口與一段摻餌光纖一端連接；該摻餌光纖的另一端與光耦合器一端連接；光耦合器的另一邊小分比(30%)端口連接光環(huán)形器的第一端口，70%端口用于激光輸出；該光環(huán)形器第二端口與一個保偏光纖布拉格光柵一端連接；該光柵另一端與另一個偏振控制器一端連接；該偏振控制器另一端與第二個保偏光纖布拉格光柵相連；該環(huán)行器的第三端口與第一個偏振控制器另一端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可開關(guān)多波長摻餌光纖激光器，其特征在于所述的摻餌光纖長度約3m。
3.如權(quán)利要求1所述的一種可開關(guān)多波長摻餌光纖激光器，其特征在于所述的半導(dǎo)體激光器為980nm激光二極管，泵浦功率80mW。
4.如權(quán)利要求1所述的一種可開關(guān)多波長摻餌光纖激光器，其特征在于所述的級聯(lián)的兩個保偏光纖布拉格光柵串聯(lián)在一個偏振控制器的兩端。
5.如權(quán)利要求1所述的一種可開關(guān)多波長摻餌光纖激光器，其特征在于所述的級聯(lián)的兩個保偏光纖布拉格光柵的兩個反射峰波長分別為1543. 545nm、1543. 854nm和 1545. 95nm、1546. 33nm ；反射率均為 95%，帶寬約 0. 23nm。
專利摘要本實用新型屬于光纖激光器領(lǐng)域，具體涉及一種基于保偏光纖布拉格光柵的可開關(guān)多波長摻餌光纖激光器。本實用新型包括半導(dǎo)體激光器、波分復(fù)用器、光耦合器、光環(huán)形器、兩個偏振控制器和級聯(lián)的兩個保偏光纖布拉格光柵。本實用新型利用級聯(lián)的兩個保偏光纖布拉格光柵作為波長選擇器件。由于保偏光纖光柵的兩個不同諧振波長在偏振態(tài)上正交，因此，當(dāng)被用作摻餌光纖激光器中的波長選擇元件時，會在激光腔內(nèi)引入較強(qiáng)的偏振燒孔效應(yīng)，從而有效的抑制了光纖中的模式競爭；通過調(diào)整偏振控制器的狀態(tài)，在室溫下得到穩(wěn)定的單波長、雙波長及多波長的激光輸出。
文檔編號H01S3/1055GK201946871SQ20102066861
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者于棟友, 王治強(qiáng), 王雪萍, 章辰, 趙春柳 申請人:杭州恒川科技有限公司