一种掺镱扫频光纤激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种掺镱扫频光纤激光器，包括半导体激光器及其驱动电流源，以及光纤合束器、增益光纤、包层功率剥离器、第一光纤隔离器、光纤耦合器、光纤法布里‑珀罗可调谐滤波器、电信号发生器、第二光纤隔离器以及输出端接头，半导体激光器的输入端与驱动电流源连接，输出端与光纤合束器的输入端连接；光纤合束器、增益光纤、包层功率剥离器、第一光纤隔离器、光纤耦合器、光纤法布里‑珀罗可调谐滤波器和第二光纤隔离器按指定方向依次连接组成环路，且输出端接头连接光纤耦合器的输出端口，电信号发生器连接光纤法布里‑珀罗可调谐滤波器；本实用新型专利技术可实现宽带宽、高速率以及波长连续的扫频激光输出，并实现激光输出的稳定功率。

Ytterbium Doped Sweeping Fiber Laser

【技术实现步骤摘要】
一种掺镱扫频光纤激光器
本技术属于光纤激光器
，具体涉及一种掺镱扫频光纤激光器。
技术介绍
扫频光纤激光器是光纤激光器的输出波长在腔内或外加调节机制下，以既定步长进行扫描输的光纤激光器。是现代光纤激光器不断发展创新过程中提出的重要概念，自从被提出之日起便受到广泛关注，其原因就在于扫频光纤激光器在光纤传感和生物医学领域以及光谱学领域有着极其重要的应用价值。在光纤传感网络中，高精度的光纤传感器利用光谱信息传感待测信号，利用扫频光纤激光器可以对传感器感知到的光谱信息进行光谱解调。扫频光纤激光器在对光谱信息进行采样时，初始输出是一个频率为f0，输出激光在扫频机制的作用下以ω的扫描步长沿一定方向在光谱上进行信息采集，信息采集的精度决定于扫频光纤激光器的扫频步长，而解调的速度则与扫频激光器的扫描频率有关。光学相干层析技术(OCT)作为生物光学成像领域当中一种全新的光学断层成像技术，具有其他光学技术不可企及的优势，这种技术无损伤、不具有侵入性，此外，其动态范围大，空间分辨率高，探测灵敏度高。扫频OCT技术(SS-OCT)是最前沿的OCT技术，避免了分光结构带来的能量损失，这样便提高了探测的灵敏度。高扫频速度的扫频光源可以使得SS-OCT的成像速度大大提高。应用于SS-OCT技术的扫频光纤激光器，必须具有大的扫频范围和高的扫频频率。但随着科技发展，对扫频光纤激光器的扫频带宽、扫频速率以及稳定输出功率的要求越来越高，现有的扫频光纤激光器的已无法满足要求，因此如何提高扫频带宽、扫频速率、输出功率以及实现连续可调谐激光输出的问题亟待解决。
技术实现思路
针对上述现有技术中扫频光纤激光器的扫频带宽和稳定输出功率无法满足需求的问题，本技术于提出一种掺镱扫频光纤激光器，该光纤激光器可有效提高扫描带宽和其稳定输出功率，并可实现波长连续的可调谐激光输出，具体技术方案如下：一种掺镱扫频光纤激光器，所述掺镱扫频光纤激光器包括驱动电流源、半导体激光器、光纤合束器、增益光纤、包层功率剥离器、第一光纤隔离器、光纤耦合器、光纤法布里-珀罗可调谐滤波器、电信号发生器、第二光纤隔离器以及输出端接头，所述半导体激光器的输入端与所述驱动电流源连接，输出端与所述光纤合束器的输入端连接；所述光纤合束器、增益光纤、包层功率剥离器、第一光纤隔离器、光纤耦合器、光纤法布里-珀罗可调谐滤波器和第二光纤隔离器按指定方向依次连接构成环路，且所述输出端接头连接所述光纤耦合器的输出端口，所述电信号发生器连接所述光纤法布里-珀罗可调谐滤波器；其中，所述半导体激光器用于输出泵浦光并通过所述驱动电流源控制所述泵浦光的输出功率，所述光纤合束器用于束合所述泵浦光并传递至所述增益光纤，所述包层功率剥离器用于吸收在所述增益光纤中传输溢出的所述泵浦光；所述第一光纤隔离器和第二光纤隔离器用于隔离所述环路中反向传输的泵浦光；所述光纤耦合器用于分光输出；所述电信号发生器用于驱动所述光纤法布里-珀罗可调谐滤波器，所述输出端接头用作整个掺镱扫频光纤耦合器的输出端口。进一步的，所述泵浦光波长为975nm。进一步的，所述光纤合束器为(2+1)×1泵浦合束器。进一步的，所述增益光纤为10/130双包层掺镱光纤，所述掺镱光纤的工作波长范围为1060nm～1115nm。进一步的，所述光纤耦合器为1×2耦合器，所述1×2耦合器包括1个输入端口和两个分光比为10％和90％的输出端口，其中，所述输入端口连接所述第一光纤隔离器，10％输出端口连接所述光纤法布里-珀罗可调谐滤波器，90％输出端口连接所述输出端接头。进一步的，所述光纤法布里-珀罗可调谐滤波器的中心波长为1140nm，精细度为3758，自由光谱范围为0～80nm。进一步的，所述电信号发生器采用正弦波电压信号驱动所述光纤法布里-珀罗可调谐滤波器。本技术的掺镱扫频光纤激光器，该掺镱扫频光纤激光器由驱动电流源来驱动并控制半导体激光器的输出泵浦光功率，并由光纤合束器、增益光纤、包层功率剥离器、第一光纤隔离器、光纤耦合器、光纤法布里-珀罗可调谐滤波器、第二光纤隔离器按指定方向依次连接构成环路，同时，将半导体激光器的输出端连接光纤合束器，在光纤法布里-珀罗可调谐滤波器上连接光信号发生器发出正弦波信号来控制光纤法布里-珀罗可调谐滤波器从而实现对激光频率扫描输出的控制，在光纤耦合器的输出端连接输出端接头实现光纤耦合器的分光功能，总体形成一个环形全光纤激光器；与现有技术相比，本技术可通过调节驱动电流源的电压值大小，而实现激光器的宽带宽、高速率以及波长连续的扫描激光输出，通过控制调节驱动电流源的电流值大小，控制半导体激光器的输出功率，实现激光器稳定且高功率的激光输出。附图说明图1是实现本技术掺镱扫频光纤激光器的结构组成图示意。标识说明：1-驱动电流源、2-半导体激光器、3-光纤合束器、4-增益光纤、5-包层功率剥离器、6-第一光纤隔离器、7-光纤耦合器、8-光纤法布里-珀罗可调谐滤波器、9-电信号发生器、10-第二光纤隔离器、11-输出端接头。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参阅图1，在本技术实施例中，提供了一种掺镱扫频光纤激光器，所述掺镱扫频光纤激光器包括驱动电流源1、半导体激光器2、光纤合束器3、增益光纤4、包层功率剥离器5、第一光纤隔离器6、光纤耦合器7、光纤法布里-珀罗可调谐滤波器8、电信号发生器9、第二光纤隔离器10以及输出端接头11，半导体激光器2的输入端与驱动电流源1连接，半导体激光器2的输出端与光纤合束器3的输入端连接；光纤合束器3、增益光纤4、包层功率剥离器5、第一光纤隔离器6、光纤耦合器7、光纤法布里-珀罗可调谐滤波器8和第二光纤隔离器10按指定方向依次连接组成环路，且输出端接头11连接光纤耦合器7的输出端口，电信号发生器9连接光纤法布里-珀罗可调谐滤波器8；在本技术实施例中，由驱动电流源1驱动半导体激光器2输出泵浦光，并控制泵浦光的输出功率，并通过光纤合束器3对泵浦光做束合操作后传递至增益光纤4；同时，为了能够使传递过程中不会有激光溢出，本技术通过设置包层功率剥离器5来吸收在增益光纤4传递过程中溢出的泵浦光用于束合泵浦光；第一光纤隔离器6和第二光纤隔离器6均用于隔离环路中反向传输的泵浦光，使得泵浦光在整个掺镱扫频光纤激光器中单向传递；光纤耦合器用于分光输出；电信号发生器用于驱动光纤法布里-珀罗可调谐滤波器，输出端接头11连接光纤耦合器，用作整个掺镱扫频光纤耦合器的输出端口，实现掺镱扫频光纤激光器的输出功能。优选的，本技术实施例中，驱动电流源1的电流大小与半导体激光器2的输出功率大小成正比，具体的，当驱动电流源1的输出电流值大小为1A时，半导体激光器2的输出功率增加5W，且本技术提供的掺镱扫频光纤激光器中半导体激光器2可提高最大功率为50W的输出功率；其中，本技术中由半导体激光器2产生的泵浦光波长为975nm。在本技术实施例中，光纤合束器3为(2+1)×1泵浦合束器，泵浦光通过泵浦合束器进入增益光纤；增益光纤4为10/130双包层掺镱光纤，其中，本技术中，掺镱光纤的吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺镱扫频光纤激光器，其特征在于，所述掺镱扫频光纤激光器包括驱动电流源、半导体激光器、光纤合束器、增益光纤、包层功率剥离器、第一光纤隔离器、光纤耦合器、光纤法布里‑珀罗可调谐滤波器、电信号发生器、第二光纤隔离器以及输出端接头，所述半导体激光器的输入端与所述驱动电流源连接，输出端与所述光纤合束器的输入端连接；所述光纤合束器、增益光纤、包层功率剥离器、第一光纤隔离器、光纤耦合器、光纤法布里‑珀罗可调谐滤波器和第二光纤隔离器按指定方向依次连接构成环路，且所述输出端接头连接所述光纤耦合器的输出端口，所述电信号发生器连接所述光纤法布里‑珀罗可调谐滤波器；其中，所述半导体激光器用于输出泵浦光并通过所述驱动电流源控制所述泵浦光的输出功率，所述光纤合束器用于束合所述泵浦光并传递至所述增益光纤，所述包层功率剥离器用于吸收在所述增益光纤中传输溢出的所述泵浦光；所述第一光纤隔离器和第二光纤隔离器用于隔离所述环路中反向传输的泵浦光；所述光纤耦合器用于分光输出；所述电信号发生器用于驱动所述光纤法布里‑珀罗可调谐滤波器，所述输出端接头用作整个掺镱扫频光纤耦合器的输出端口。

【技术特征摘要】
1.一种掺镱扫频光纤激光器，其特征在于，所述掺镱扫频光纤激光器包括驱动电流源、半导体激光器、光纤合束器、增益光纤、包层功率剥离器、第一光纤隔离器、光纤耦合器、光纤法布里-珀罗可调谐滤波器、电信号发生器、第二光纤隔离器以及输出端接头，所述半导体激光器的输入端与所述驱动电流源连接，输出端与所述光纤合束器的输入端连接；所述光纤合束器、增益光纤、包层功率剥离器、第一光纤隔离器、光纤耦合器、光纤法布里-珀罗可调谐滤波器和第二光纤隔离器按指定方向依次连接构成环路，且所述输出端接头连接所述光纤耦合器的输出端口，所述电信号发生器连接所述光纤法布里-珀罗可调谐滤波器；其中，所述半导体激光器用于输出泵浦光并通过所述驱动电流源控制所述泵浦光的输出功率，所述光纤合束器用于束合所述泵浦光并传递至所述增益光纤，所述包层功率剥离器用于吸收在所述增益光纤中传输溢出的所述泵浦光；所述第一光纤隔离器和第二光纤隔离器用于隔离所述环路中反向传输的泵浦光；所述光纤耦合器用于分光输出；所述电信号发生器用于驱动所述光纤法布里-珀罗可调谐滤波器，所述输出端接头用作整个掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹辉，游关红，马雷，熊慧，吴卉，申晨，宋燮达，张云山，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32