一种调Q多重频锁模光纤随机激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种调Q多重频锁模光纤随机激光器，该调Q多重频锁模光纤随机激光器包括光纤全反镜1、可饱和吸收体2、耦合器3、偏振控制器4、泵浦光源5、波分复用器6及有源光纤7。本发明专利技术随机谐振腔结构引入的随机反馈及光子局域效应，使激光输出具有多个模式可能，此外可以在线性腔谐振产生低频锁模脉冲的同时，产生多个高阶谐波子脉冲，即可以在很宽频率的范围内获得多个频率的脉冲，且脉冲的重复频率同时有高频和低频，而传统典型的调Q锁模激光器的脉冲重频对应确定的腔长，脉冲频率单一且可调范围窄。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光器，属于调Q锁模光纤激光器和光纤随机激光器领域，更具体的说是涉及一种调Q多重频锁模光纤随机激光器。
技术介绍
光纤随机激光器作为一种重要的新光源可用于非线性光学、光通信和传感等领域。基于相干反馈的光纤随机激光器由于具有较低的激射阈值、较短的光纤长度、随机模式可控等优点，受到广泛研究。相干反馈光纤随机激光器通常采用掺杂光纤中的分布式或相移布拉格光栅形成随机谐振腔，当光子局域长度小于随机结构的长度时，满足光子局域化条件，从而将光子局域在腔内产生相干光放大，输出具有模式的随机激光。但现有技术中的相干反馈光纤随机激光器都仅工作在连续光工作机制下，其中激光脉冲的产生尚缺少有效手段。另一方面，传统锁模脉冲激光器在超快激光脉冲生成方面具有广泛的研究，但对于固定腔结构，其生成锁模脉冲的重频可调范围有限，需要寻求新的方法获得宽范围的可调重频脉冲输出。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种调Q多重频锁模光纤随机激光器，解决了以往调Q锁模激光器的脉冲重频对应确定的腔长，脉冲频率单一且可调范围窄的技术难题。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种调Q多重频锁模光纤随机激光器，该调Q多重频锁模光纤随机激光器包括：泵浦光源，用于产生泵浦光；光纤全反镜，用于对光纤随机激光器提供全反射，具有一个光纤输出端a，所述光纤全反镜位于光纤随机激光器的一端；耦合器，用于分离部分光波作为输出，具有光纤接头d、光纤接头e及光纤接头f，所述光纤接头e作为光纤随机激光器的激光输出口输出随机激光；可饱和吸收体，用于提供可饱和吸收对输出随机激光进行调Q锁模，具有光纤接头b和光纤接头c，所述光纤接头b与所述光纤输出端a连接,所述光纤接头c与所述光纤接头d连接；偏振控制器，用于对泵浦光的偏振态进行控制并优化输出的随机激光，具有光纤接头g和光纤接头h，所述光纤接头g与所述光纤接头f连接；波分复用器，用于引入泵浦光并为随机激光输出提供增益，具有光纤接头i、光纤接头j及光纤接头k，所述光纤接头i连接所述泵浦光源，所述光纤接头j连接所述光纤接头h；有源光纤，连接所述光纤接头k，注入波分复用器的泵浦光被引入有源光纤可产生激光增益，所述有源光纤的尾端具有随机分布光纤布拉格光栅串结构；所述随机分布光纤布拉格光栅串结构位于光纤随机激光器的另一端，包括多个随机分布的光纤光栅，所述多个光纤光栅形成多个一维光局域谐振腔，所述多个一维光局域谐振腔均支持具有随机谐振频率的光波模式；所述随机分布光纤布拉格光栅串结构与所述光纤全反镜构成线性腔结构，线性腔结构支持多个低频的光波模式。作为本专利技术的第一个优化方案，所述耦合器的光纤接头d、光纤接头e及光纤接头f分别对应M%、N%及100%的耦合端，其中，N+M=100，且N小于M。作为本专利技术的第二个优化方案，所述光纤光栅的中心波长为1550nm，反射率为1%~5%，且任意两个相邻的光纤光栅的空间间隔在1~8毫米之间。作为本专利技术的第三个优化方案，所述泵浦光的波长为1480nm、980nm或830nm。作为本专利技术的第四个优化方案，所述有源光纤选用掺饵光纤、掺镱光纤或掺铥光纤中的其中一种。作为第四个优化方案的进一步优化，所述有源光纤是单包层光纤或双包层有源光纤。作为本专利技术的第五个优化方案，所述可饱和吸收体包括石墨烯、碳纳米管、半导体可饱和吸收镜、黑磷、二硫化钨、二硫化钼及碲化铋可饱和吸收体。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过在掺杂光纤中刻写分布式或相移布拉格光栅形成随机谐振腔结构，具有模式特性，从而实现相干随机激光的模式锁定，可以结合被动可饱和吸收效应实现调Q锁模，获得随机激光的脉冲输出。2、本专利技术随机谐振腔结构引入的随机反馈及光子局域效应，使激光输出具有多个模式可能，此外可以在线性腔谐振产生低频锁模脉冲的同时，产生多个高阶谐波子脉冲，即可以在很宽频率的范围内获得多个频率的脉冲，且脉冲的重复频率同时有高频和低频，而传统典型的调Q锁模激光器的脉冲重频对应确定的腔长，脉冲频率单一且可调范围窄。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1所示为本专利技术的结构示意图。图2所示为本专利技术的时域脉冲序列图。图3所示为本专利技术单个调Q脉冲及高阶谐波子脉冲锁模图。图中的标记分别表示为：1、光纤全反镜；2、可饱和吸收体；3、耦合器；4、偏振控制器；5、泵浦光源；6、波分复用器；7、有源光纤；8、随机分布光纤布拉格光栅串结构；9、激光输出口。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。本专利技术的实施方式包括但不限于下列实施例。如图1所示的调Q多重频锁模光纤随机激光器，该调Q多重频锁模光纤随机激光器包括：泵浦光源5，用于产生泵浦光波；光纤全反镜1，用于对光纤随机激光器提供全反射，具有一个光纤输出端a，所述光纤全反镜1位于光纤随机激光器的一端；耦合器3，用于分离部分光波作为输出，具有光纤接头d、光纤接头e及光纤接头f，所述光纤接头e作为光纤随机激光器的激光输出口9输出随机激光；可饱和吸收体2，用于提供可饱和吸收对输出随机激光进行调Q锁模，具有光纤接头b和光纤接头c，所述光纤接头b与所述光纤输出端a连接,所述光纤接头c与所述光纤接头d连接；偏振控制器4，用于对泵浦光波的偏振态进行控制并优化输出的随机激光，具有光纤接头g和光纤接头h，所述光纤接头g与所述光纤接头f连接；波分复用器6，用于引入泵浦光波并为随机激光输出提供增益，具有光纤接头i、光纤接头j及光纤接头k，所述光纤接头i连接所述泵浦光源，所述光纤接头j连接所述光纤接头h；有源光纤7，连接所述光纤接头k，注入波分复用器6的泵浦光被引入有源光纤7可产生激光增益，所述有源光纤7的尾端具有随机分布光纤布拉格光栅串结构8；所述随机分布光纤布拉格光栅串结构8位于光纤随机激光器的另一端，包括多个随机分布的光纤光栅，所述多个光纤光栅形成多个一维光局域谐振腔，所述多个一维光局域谐振腔均支持具有随机谐振频率的光波模式；所述随机分布光纤布拉格光栅串结构8与所述光纤全反镜1构成线性腔结构，线性腔结构支持多个低频的光波模式。所述耦合器3的光纤接头d、光纤接头e及光纤接头f分别对应M%、N%及100%的耦合端，其中，N+M=100，且N小于M。所述光纤光栅的中心波长为1550nm，反射率为1%~5%，且任意两个相邻的光纤光栅的空间间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调Q多重频锁模光纤随机激光器，其特征在于：该调Q多重频锁模光纤随机激光器包括：泵浦光源（5），用于产生泵浦光；光纤全反镜（1），用于对光纤随机激光器提供全反射，具有一个光纤输出端a，所述光纤全反镜（1）位于光纤随机激光器的一端；耦合器（3），用于分离部分光波作为输出，具有光纤接头d、光纤接头e及光纤接头f，所述光纤接头e作为光纤随机激光器的激光输出口（9）输出随机激光；可饱和吸收体（2），用于提供可饱和吸收对输出随机激光进行调Q锁模，具有光纤接头b和光纤接头c，所述光纤接头b与所述光纤输出端a连接,所述光纤接头c与所述光纤接头d连接；偏振控制器（4），用于对泵浦光的偏振态进行控制并优化输出的随机激光，具有光纤接头g和光纤接头h，所述光纤接头g与所述光纤接头f连接；波分复用器（6），用于引入泵浦光并为随机激光输出提供增益，具有光纤接头i、光纤接头j及光纤接头k，所述光纤接头i连接所述泵浦光源，所述光纤接头j连接所述光纤接头h；有源光纤（7），连接所述光纤接头k，注入波分复用器（6）的泵浦光被引入有源光纤（7）可产生激光增益，所述有源光纤（7）的尾端具有随机分布光纤布拉格光栅串结构（8）；所述随机分布光纤布拉格光栅串结构（8）位于光纤随机激光器的另一端，包括多个随机分布的光纤光栅，所述多个光纤光栅形成多个一维光局域谐振腔，所述多个一维光局域谐振腔均支持具有随机谐振频率的光波模式；所述随机分布光纤布拉格光栅串结构（8）与所述光纤全反镜（1）构成线性腔结构，线性腔结构支持多个低频的光波模式。...

【技术特征摘要】
1.一种调Q多重频锁模光纤随机激光器，其特征在于：该调Q多重频锁模光纤随机激光
器包括：
泵浦光源（5），用于产生泵浦光；
光纤全反镜（1），用于对光纤随机激光器提供全反射，具有一个光纤输出端a，所述光纤
全反镜（1）位于光纤随机激光器的一端；
耦合器（3），用于分离部分光波作为输出，具有光纤接头d、光纤接头e及光纤接头f，所
述光纤接头e作为光纤随机激光器的激光输出口（9）输出随机激光；
可饱和吸收体（2），用于提供可饱和吸收对输出随机激光进行调Q锁模，具有光纤接头b
和光纤接头c，所述光纤接头b与所述光纤输出端a连接,所述光纤接头c与所述光纤接头d连
接；
偏振控制器（4），用于对泵浦光的偏振态进行控制并优化输出的随机激光，具有光纤接
头g和光纤接头h，所述光纤接头g与所述光纤接头f连接；
波分复用器（6），用于引入泵浦光并为随机激光输出提供增益，具有光纤接头i、光纤接
头j及光纤接头k，所述光纤接头i连接所述泵浦光源，所述光纤接头j连接所述光纤接头h；
有源光纤（7），连接所述光纤接头k，注入波分复用器（6）的泵浦光被引入有源光纤（7）
可产生激光增益，所述有源光纤（7）的尾端具有随机分布光纤布拉格光栅串结构（8）；
所述随机分布光纤布拉格光栅串结构（8）位于光纤随机激光器的另一端，包括多个随
机分布的光纤光栅，所述多个光纤光栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟利，马瑞，曾雄，饶云江，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51