專利名稱：一種傅里葉域鎖模光纖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎖模光纖激光器的制備技術(shù)，特別是一種傅里葉域鎖模光纖激光器。
背景技術(shù)：
鎖模光纖激光器在超快光學(xué)、非線性光學(xué)、生物光學(xué)、光信息處理以及激光加工等領(lǐng)域具有重要的研究?jī)r(jià)值。進(jìn)入90年代，人們對(duì)鎖模光纖激光器的理論和實(shí)驗(yàn)做了大量研究，在理論上提出了嶄新的設(shè)計(jì)理念，例如主動(dòng)鎖模、諧波鎖模、有理數(shù)諧波鎖模、附加(或碰撞)脈沖鎖模、注入鎖模、非線性光學(xué)環(huán)境鎖模、非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模、半導(dǎo)體可飽和吸收體鎖模等一系列鎖模理論。根據(jù)鎖模原理可將鎖模光纖激光器分為主動(dòng)鎖模光纖激光器和被動(dòng)鎖模光纖激 光器兩大類。對(duì)于傳統(tǒng)的主動(dòng)鎖模光纖激光器，其調(diào)制方式主要又可以分為以下兩種幅度調(diào)制和相位調(diào)制。所以一般的主動(dòng)鎖模光纖激光器就是在激光器諧振腔內(nèi)加入幅度調(diào)制器或者相位調(diào)制器，利用電信號(hào)(通常是高頻率的射頻信號(hào))對(duì)諧振腔內(nèi)激光進(jìn)行周期性調(diào)制，當(dāng)調(diào)制信號(hào)頻率和激光器諧振腔基頻滿足一定關(guān)系時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)鎖模激光輸出。傳統(tǒng)主動(dòng)鎖模光纖激光器兩種調(diào)制技術(shù)分別針對(duì)激光器諧振腔內(nèi)激光振幅、相位進(jìn)行周期性調(diào)制，在實(shí)現(xiàn)端脈沖光源方面都獲得很大的成功，而傅里葉域鎖模(FDML)方式是對(duì)激光器諧振腔內(nèi)激光的波長(zhǎng)(頻率)進(jìn)行周期性調(diào)制。2006年，以FDML方式實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)高速調(diào)諧的光纖激光器并給出了在光學(xué)相干成像(OCT :0ptical Coherence Tomography)中的應(yīng)用實(shí)例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)分析，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)制速率高、帶寬寬和制備成本低的傅里葉域鎖模光纖激光器。本發(fā)明的技術(shù)方案一種傅里葉域鎖模光纖激光器，由摻鉺光纖放大器、高非線性光纖、色散位移光纖、偏振控制器、色散補(bǔ)償光纖、光隔離器、光耦合器、可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器和信號(hào)發(fā)生器組成，其中摻鉺光纖放大器、高非線性光纖、色散位移光纖、偏振控制器、色散補(bǔ)償光纖、光隔離器、光耦合器和可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器通過(guò)光纖串聯(lián)連接并構(gòu)成閉合回路；所述可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器有三個(gè)端口，其中d、f兩個(gè)端口在閉合回路中分別與摻鉺光纖放大器和光耦合器的端口連接，e端口與信號(hào)發(fā)生器連接；所述光耦合器的輸入端口 a在閉合回路中與光隔離器的輸出端口連接，光耦合器的輸出端口設(shè)有b、c兩個(gè)端口，b、c兩個(gè)端口的輸出光功率比例為20:80，其中80%的c端口接在激光器腔內(nèi)并與可調(diào)諧法布里一珀羅濾波器的d端口連接，20%的b端口作為整個(gè)激光器的輸出端口。所述高非線性光纖的長(zhǎng)度為10米，色散位移光纖的長(zhǎng)度為15米，色散補(bǔ)償光纖的長(zhǎng)度為10米。本發(fā)明的工作原理
該傅里葉域鎖模光纖激光器，利用對(duì)法布里-珀羅濾波器度強(qiáng)度調(diào)制實(shí)現(xiàn)高速調(diào)頻信號(hào)輸出，其通過(guò)無(wú)閾值的摻鉺光纖放大器產(chǎn)生寬帶增益譜，然后通過(guò)高非線性光纖進(jìn)行頻譜展寬，以增加可調(diào)諧法布里一珀羅濾波器的波長(zhǎng)調(diào)制范圍；通過(guò)色散位移光纖降低整個(gè)激光器的基頻，以適應(yīng)可調(diào)諧法布里一珀羅濾波器的調(diào)制范圍；通過(guò)色散補(bǔ)償光纖補(bǔ)償激光腔內(nèi)的光學(xué)器件以及光纖所產(chǎn)生的反常色散，以降低輸出激光的線寬；通過(guò)調(diào)整偏振控制器以改變激光器的偏振態(tài)和調(diào)整信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率使激光器處于諧振狀態(tài)；光隔離器使激光腔內(nèi)的光處于單向運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；光耦合器的20%的端口輸出用于光的頻譜監(jiān)測(cè)以及時(shí)域波形的監(jiān)測(cè)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該傅里葉域鎖模光纖激光器結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，調(diào)制速率高、帶寬寬，能夠在常溫下穩(wěn)定工作。


附圖是該傅里葉域鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.摻鉺光纖放大器2.高非線性光纖3.色散位移光纖4.偏振控制器5.色散補(bǔ)償光纖6.光隔離器7.光I禹合器8.可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器9.信號(hào)發(fā)生器
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的具體說(shuō)明實(shí)施例一種傅里葉域鎖模光纖激光器，如附圖所示，由摻鉺光纖放大器I、高非線性光纖2、色散位移光纖3、偏振控制器4、色散補(bǔ)償光纖5、光隔離器6、光稱合器7、可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器8和信號(hào)發(fā)生器9組成，其中摻鉺光纖放大器I、高非線性光纖2、色散位移光纖3、偏振控制器4、色散補(bǔ)償光纖5、光隔離器6、光稱合器7和可調(diào)諧法布里-拍羅濾波器8通過(guò)光纖串聯(lián)連接并構(gòu)成閉合回路；所述可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器8有三個(gè)端口，其中d、f兩個(gè)端口在閉合回路中分別與摻鉺光纖放大器I和光耦合器7的端口連接，e端口與信號(hào)發(fā)生器9連接；所述光稱合器7的輸入端口 a在閉合回路中與光隔離器6的輸出端口連接，光耦合器7的輸出端口設(shè)有b、c兩個(gè)端口，b、c兩個(gè)端口的輸出光功率比例為20:80，其中80%的c端口接在激光器腔內(nèi)并與可調(diào)諧法布里一珀羅濾波器8的d端口連接，20%的b端口作為整個(gè)激光器的輸出端口。該實(shí)施例中，高非線性光纖的長(zhǎng)度為10米，色散位移光纖的長(zhǎng)度為15米，色散補(bǔ)償光纖的長(zhǎng)度為10米；摻鉺光纖放大器的型號(hào)為X3200 ;偏振控制器中單模光纖長(zhǎng)度為3米；光隔離器的型號(hào)為I0-H-1550 ;光耦合器的型號(hào)為SC-1550-20/80-0 ;可調(diào)諧法布里一珀羅濾波器的型號(hào)為FFP-TF2 ;信號(hào)發(fā)生器的型號(hào)為SPR)5。檢測(cè)結(jié)果顯示該傅里葉域鎖模光纖激光器調(diào)制速率為125kHz，帶寬為45nm，并能夠在常溫下穩(wěn)定工作。
權(quán)利要求
1.一種傅里葉域鎖模光纖激光器，其特征在于由摻鉺光纖放大器、高非線性光纖、色散位移光纖、偏振控制器、色散補(bǔ)償光纖、光隔離器、光耦合器、可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器和信號(hào)發(fā)生器組成，其中摻鉺光纖放大器、高非線性光纖、色散位移光纖、偏振控制器、色散補(bǔ)償光纖、光隔離器、光耦合器和可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器通過(guò)光纖串聯(lián)連接并構(gòu)成閉合回路；所述可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器有三個(gè)端口，其中d、f兩個(gè)端口在閉合回路中分別與摻鉺光纖放大器和光耦合器的端口連接，e端口與信號(hào)發(fā)生器連接；所述光耦合器的輸入端口 a在閉合回路中與光隔離器的輸出端口連接，光耦合器的輸出端口設(shè)有b、c兩個(gè)端口，b、c兩個(gè)端口的輸出光功率比例為20:80，其中80%的c端口接在激光器腔內(nèi)并與可調(diào)諧法布里一珀羅濾波器的d端口連接，20%的b端口作為整個(gè)激光器的輸出端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述傅里葉域鎖模光纖激光器，其特征在于所述高非線性光纖的長(zhǎng)度為10米，色散位移光纖的長(zhǎng)度為15米，色散補(bǔ)償光纖的長(zhǎng)度為10米。
全文摘要
一種傅里葉域鎖模光纖激光器，由摻鉺光纖放大器、高非線性光纖、色散位移光纖、偏振控制器、色散補(bǔ)償光纖、光隔離器、光耦合器和可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器通過(guò)光纖串聯(lián)連接并構(gòu)成的閉合回路和信號(hào)發(fā)生器組成，可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器有三個(gè)端口，其中e端口與信號(hào)發(fā)生器連接；光耦合器的輸入端口a與光隔離器的輸出端口連接，其輸出端口設(shè)有b、c兩個(gè)端口，b、c兩個(gè)端口的輸出光功率比例為20:80，其中80%的c端口接在激光器腔內(nèi)并與可調(diào)諧法布里—珀羅濾波器的d端口連接，20%的b端口作為整個(gè)激光器的輸出端口。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該傅里葉域鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，調(diào)制速率高、帶寬寬，能夠在常溫下穩(wěn)定工作。
文檔編號(hào)H01S3/067GK102916329SQ20121044586
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者潘洪剛, 薛玉明, 張愛(ài)玲, 任廣軍, 宋殿友 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)