一种连续可调谐单频光纤激光器制造技术

技术编号:10106887 阅读:234 留言:0更新日期:2014-06-01 22:10
本发明专利技术提供了一种连续可调谐单频光纤激光器,包括多组分玻璃光纤、宽带光纤光栅、窄带光纤光栅、波分复用器、泵浦源、光隔离器和激光频率可调谐装置,所述激光频率可调谐装置由固定在单频激光谐振腔中不同位置的第一热电制冷器TEC和第二热电制冷器TEC共同组成。本发明专利技术利用基于多组分玻璃光纤的短线性谐振腔和全光纤光路结构,使得激光器能够稳定、可靠的单频运转;再利用两片精密热电制冷器TEC(双温控调谐技术)分区域、大范围调节改变腔内的温度分布,温度效应将分别导致谐振腔腔长和窄带光纤光栅反射谱的不断变化,可以实时、宽范围、连续式调谐激光器的频率,结构简单、成本低廉、重复性高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种连续可调谐单频光纤激光器,包括多组分玻璃光纤、宽带光纤光栅、窄带光纤光栅、波分复用器、泵浦源、光隔离器和激光频率可调谐装置,所述激光频率可调谐装置由固定在单频激光谐振腔中不同位置的第一热电制冷器TEC和第二热电制冷器TEC共同组成。本专利技术利用基于多组分玻璃光纤的短线性谐振腔和全光纤光路结构,使得激光器能够稳定、可靠的单频运转;再利用两片精密热电制冷器TEC(双温控调谐技术)分区域、大范围调节改变腔内的温度分布,温度效应将分别导致谐振腔腔长和窄带光纤光栅反射谱的不断变化,可以实时、宽范围、连续式调谐激光器的频率,结构简单、成本低廉、重复性高。【专利说明】一种连续可调谐单频光纤激光器
本专利技术涉及一种光纤激光器,尤其涉及一种用热电制冷器TEC温度控制作为频率可调谐装置的单频、连续式可调谐光纤激光器。
技术介绍
可调谐单频光纤激光器是一种非常重要的激光光源,它在光纤传感、激光测距、激光测速雷达、高精度光谱等领域有着广泛的应用需求。单频光纤激光器是指激光谐振腔内以振动单一纵模(单频)的形式输出,其特征为激光光谱线宽非常窄,最高可达到10_8nm,比一般常用的窄线宽DFB半导体激光器高出了几个数量级,此外还具有低噪声、优异相干等特点,因此引起了人们的极大关注。当前可调谐单频激光器的研究工作集中在:使用稀土离子高掺杂石英光纤或者掺杂固态晶体作为激光的增益介质,采用短直腔、环形腔或复合腔等结构,在其光路中插入可靠性低的体光学元器件(偏振控制器、热光晶体、电光晶体或F-P标准具等)用作消除空间烧孔、维持单频运转或激光频率调节,但都存在打破全光纤化结构、掺杂稀土离子浓度无法进一步提高、谐振腔腔体较长、存在随机跳模、容易出现多纵模、输出功率较低等一些问题。即便如此,一般最高也只能输出数十mW的单频激光,而且最大难点是线宽较难做到IOkHz以下、噪声较大、频率调谐范围不连续、长期稳定性较差。用多组分玻璃光纤作为激光的增益介质,可以有效地实现线宽小于10kHz、输出功率大于IOOmW的单频光纤激光,与此相关的研究报道有:(I)C.Spiegelberg等人2004年在J.Lightwave Technol.上发表了用长度2cm的铒镱共掺磷酸盐玻璃光纤,实现了输出功率大于200mW、线宽小于2kHz、波长为1.5 μ m的单频光纤激光输出。(2)S.Xu等人2011年在Opt.Lett.上发表了用长度0.8cm的掺镱磷酸盐玻璃光纤,实现了输出功率大于400mW、线宽小于7kHz、波长为1.06μηι的单频光纤激光输出。与单频激光器相关的专利有:(I)山西大学在2005年申请了单频可调谐激光器的专利[【专利技术者】冯洲明, 徐善辉, 杨昌盛, 杨中民, 张勤远, 姜中宏 申请人:华南理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续可调谐单频光纤激光器,其特征在于包括多组分玻璃光纤(1)、宽带光纤光栅(2)、窄带光纤光栅(4)、波分复用器(7)、泵浦源(8)、光隔离器(9)和激光频率可调谐装置,所述宽带光纤光栅、多组分玻璃光纤和窄带光纤光栅一起组成单频激光谐振腔,所述激光频率可调谐装置由固定在单频激光谐振腔中不同位置的第一热电制冷器TEC?(5)和第二热电制冷器TEC(6)共同组成;宽带光纤光栅的一端与多组分玻璃光纤的一端连接,多组分玻璃光纤的另一端与窄带光纤光栅的一端连接,窄带光纤光栅的另一端与波分复用器的公共端连接,泵浦源的尾纤与波分复用器的泵浦端连接,波分复用器的信号端与光隔离器的输入端连接,光隔离器的输出端作为单频激光的输出端口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:冯洲明徐善辉杨昌盛杨中民张勤远姜中宏
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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