一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器制造技术

本发明专利技术提供一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器，包括泵浦光源、波分复用器、掺铒光纤、隔离器、锥形双芯光纤滤波器、耦合器和单纵模滤波单元，所述泵浦光源的输出端连接波分复用器的泵浦端，波分复用器的公共端连接掺铒光纤的一端，掺铒光纤的另一端连接隔离器的输入端，隔离器的输出连接锥形双芯光纤滤波器的输入端，通过将所述波分复用器、掺铒光纤、隔离器、锥形双芯光纤滤波器、单纵模滤波单元和耦合器构成环形腔，泵浦光源的输出端连接波分复用器的泵浦端，进而可以实现较高的泵浦功率，由于光纤具有大的表面积比，设计的锥形双芯光纤滤波器是全光纤结构，使得滤波器和掺铒光纤之间耦合损耗小，器件封装方便等。器件封装方便等。器件封装方便等。

【技术实现步骤摘要】
一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器


[0001]本专利技术属于光纤激光器领域，具体涉及一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器。

技术介绍

[0002]随着人们对光纤技术的不断研究，激光技术在光通信、光传感以及光信息处理等方面具有广泛应用前景。其中光纤激光器由于光纤具有较低的损耗，导热性差，与传统固体激光器相比结构更加紧凑，抗干扰性更强，有极好的光学传输性。此外光纤本身是一种优良的光波导器件，对光束有很好的约束，不需要对光路进行对准，简化了实际操作过程。其中，可调谐光纤激光器能任意控制波长切换，可控制波长间隔，成为光通信和光传感系统中不可缺少的光源。近年来，研究人员对可调谐单频光纤激光器的研究集中在如何获得更窄线宽、更高功率和更大可调谐范围方面。可调谐技术的实现主要有电流控制技术、温度控制技术和机械孔子技术等，使调谐范围是数十纳米左右；窄线宽方面则是利用超窄带滤波、新型滤波结构或者饱和吸收体等。本专利技术利用一个锥形双芯光纤作为滤波器可以实现窄线宽激光输出，通过应力测试实现波长的可调谐。同时激光器结构简单、输出功率稳定，在光通信和光纤传感方面有潜在应用前景。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器，以实现激光器波长可调谐性和单纵模窄线宽的输出，从而解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器，包括泵浦光源、波分复用器、掺铒光纤、隔离器、锥形双芯光纤滤波器、耦合器和单纵模滤波单元，所述泵浦光源的输出端连接波分复用器的泵浦端，波分复用器的公共端连接掺铒光纤的一端，掺铒光纤的另一端连接隔离器的输入端，隔离器的输出连接锥形双芯光纤滤波器的输入端，锥形双芯光纤滤波器的输出端连接单纵模滤波单元的输入端，单纵模滤波单元的输出端与耦合器的大端连接，耦合器的小端为激光输出端，耦合器的输出端连接波分复用器的信号端，所述波分复用器、掺铒光纤、隔离器、锥形双芯光纤滤波器、单纵模滤波单元和耦合器构成环形腔。
[0006]作为本专利技术的进一步改进：所述单纵模滤波单元包括环形器、未泵浦的掺铒光纤和反射镜组成。其中环形器的第一端口与锥形双芯光纤滤波器的输出端连接，环形器的第二端口与耦合器的大端连接，环形器的第三端口与未泵浦的掺铒光纤一端连接，反射镜与未泵浦的掺铒光纤的另一端连接。
[0007]作为本专利技术的进一步改进：所述泵浦光源采用单模半导体激光器，输出泵浦光的中心波长是980nm。
[0008]作为本专利技术的进一步改进：所述耦合器采用20％输出。
[0009]作为本专利技术的进一步改进：所述反射镜的反射率为90％。
[0010]作为本专利技术的进一步改进：所述环形器和所述隔离器是单向性器件。
[0011]作为本专利技术的进一步改进：所述锥形双芯光纤滤波器中采用的光纤参数为外径、孔间距、空气孔直径和芯径分别为125微米、7.5微米、5.25微米和3微米，长度为5.5厘米，拉锥长度为1000微米。
[0012]作为本专利技术的进一步改进：所述锥形双芯光纤利滤波器用光纤熔接以及拉锥的方式制作。
[0013]作为本专利技术的进一步改进：所有器件均为保偏器件。
[0014]作为本专利技术的进一步改进：激光器的波长可调谐方式为应力调谐。
[0015]本专利技术相比现有技术具有以下优点：
[0016]本专利技术的基于波长可调谐窄线宽光纤激光器，通过将所述波分复用器、掺铒光纤、隔离器、锥形双芯光纤滤波器、单纵模滤波单元和耦合器构成环形腔，泵浦光源的输出端连接波分复用器的泵浦端，进而可以实现较高的泵浦功率，由于光纤具有大的表面积比，工作时散热效果好，有利于实现大功率激光输出，设计的锥形双芯光纤滤波器是全光纤结构，使得滤波器和掺铒光纤之间耦合损耗小，器件封装方便等。
附图说明
[0017]图1为本专利技术提供的一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器的结构示意图。
[0018]图2为本专利技术提供的一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器中锥形双芯光纤滤波器结构示意图。
[0019]图3为本专利技术提供的一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器中锥形双芯光纤滤波器的截面示意图。
[0020]图4为本专利技术提供的一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器中实现可调谐方式的装置示意图。
[0021]图中：泵浦光源1、波分复用器2、掺铒光纤3、隔离器4、锥形双芯光纤滤波器5、环形器6、第一端口6
‑
1、第二端口6
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2、第三端口6
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3、耦合器7、未泵浦的掺铒光纤8、反射镜9。
具体实施方式
[0022]下面结合附图及具体实施方式对本专利技术进行进一步的说明。
[0023]实施例1
[0024]参阅图1，本专利技术提供了一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器，包括泵浦光源1、波分复用器2、掺铒光纤3、隔离器4、锥形双芯光纤滤波器5、耦合器7和单纵模滤波单元，所述泵浦光源1的输出端连接波分复用器2的泵浦端，波分复用器2的公共端连接掺铒光纤3的一端，掺铒光纤3的另一端连接隔离器4的输入端，隔离器4的输出连接锥形双芯光纤滤波器5的输入端，锥形双芯光纤滤波器5的输出端连接单纵模滤波单元的输入端，单纵模滤波单元的输出端与耦合器7的大端连接，耦合器7的小端为激光输出端，耦合器7的输出端连接波分复用器2的信号端，所述波分复用器2、掺铒光纤3、隔离器4、锥形双芯光纤滤波器5、单纵模滤波单元和耦合器7构成环形腔。
[0025]本实施例中，具体的，所述窄线宽光纤激光器中的单纵模滤波单元包括环形器6、未泵浦的掺铒光纤8和反射镜9。其中环形器6的第一端口6
‑
1与锥形双芯光纤滤波器5的输出端连接，环形器6的第二端口6
‑
2与耦合器7的大端连接，环形器6的第三端口6
‑
3与未泵浦
的掺铒光纤8一端连接，反射镜9与未泵浦的掺铒光纤8的另一端连接。
[0026]本实施例中，具体的，所述窄线宽光纤激光器采用的泵浦光源1为单模半导体激光器，其中心波长为980nm。
[0027]本实施例中，具体的，所述窄线宽光纤激光器中的单纵模滤波单元中所使用反射镜9的反射率为90％。
[0028]本实施例中，所述耦合器7采用20％输出。
[0029]本实施例中，具体的，所述环形器6和隔离器4为单向性器件。
[0030]本实施例中，具体的，所述锥形双芯光纤滤波器5利用光纤切割刀、光纤熔接机和氢氧火焰拉锥机制成。
[0031]本实施例中，具体的，所述锥形双芯光纤滤波器5中采用的光纤参数为外径、孔间距、空气孔直径和芯径分别为125微米、7.5微米、5.25微米和3微米，长度为5.5厘米，拉锥长度为1000微米，利用光纤熔接以及拉锥的方式制作。
[0032]本实施例中，具体的，所述窄线宽光纤激光器中所有器件均为保偏器件。
[0033]参阅图4，本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器，其特征在于：包括泵浦光源、波分复用器、掺铒光纤、隔离器、锥形双芯光纤滤波器、耦合器和单纵模滤波单元，所述泵浦光源的输出端连接波分复用器的泵浦端，波分复用器的公共端连接掺铒光纤的一端，掺铒光纤的另一端连接隔离器的输入端，隔离器的输出连接锥形双芯光纤滤波器的输入端，锥形双芯光纤滤波器的输出端连接单纵模滤波单元的输入端，单纵模滤波单元的输出端与耦合器的大端连接，耦合器的小端为激光输出端，耦合器的输出端连接波分复用器的信号端，所述波分复用器、掺铒光纤、隔离器、锥形双芯光纤滤波器、单纵模滤波单元和耦合器构成环形腔。2.根据权利要求1所述的一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器，其特征在于：所述单纵模滤波单元包括环形器、未泵浦的掺铒光纤和反射镜组成，其中环形器的第一端口与锥形双芯光纤滤波器的输出端连接，环形器的第二端口与耦合器的大端连接，环形器的第三端口与未泵浦的掺铒光纤一端连接，反射镜与未泵浦的掺铒光纤的另一端连接。3.根据权利要求2所述的一种基于波长可调谐窄线宽光纤激光器，其特征在于：所述泵浦光...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴武涛，吴继旋，刘海锋，刘波，
申请(专利权)人：天津寰宇星通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：