基于外注入自发辐射的线宽可调激光器制造技术

本发明专利技术提供一种基于外注入自发辐射的线宽可调激光器，包括激光谐振腔、增益介质、泵浦源和外注入自发辐射源，泵浦源与激光谐振腔的第一输入端连接，外注入自发辐射源与激光谐振腔的第二输入端连接，增益介质设于激光谐振腔内，用于产生自发辐射；泵浦源输入至激光谐振腔后，被传输给增益介质，产生受激辐射；外注入自发辐射源将自发辐射注入至激光谐振腔内，以使激光谐振腔内自发辐射和受激辐射耦合重新达到平衡，从而实现激光器稳定输出的激光线宽可调。可调。可调。

【技术实现步骤摘要】
基于外注入自发辐射的线宽可调激光器


[0001]本专利技术属于激光线宽调控领域，具体涉及一种基于外注入自发辐射的线宽可调激光器。

技术介绍

[0002]激光在测距、工业生产、医疗美容等领域都有着广泛的应用。传统的激光器通常包括泵浦源、增益介质和激光谐振腔，增益介质自身会产生自发辐射，泵浦源向增益介质提供能量，使增益介质产生受激辐射，实现粒子数翻转；激光谐振腔提供光学反馈能力，并保证其内自发辐射和受激辐射耦合达到平衡时，输出的激光具有一定的定向性和单色性。以光纤激光器为例，其通常是利用掺杂光纤或光纤中非线性效应(受激拉曼散射、受激布里渊散射)作为增益介质，是由具有光纤尾纤的光有源、无源器件连接而成的激光系统。图1所示为基于行波干涉的环形光纤激光器的结构示意图，该光纤激光器包括泵浦光源、波分复用器、增益光纤、隔离器和耦合器，泵浦光源与波分复用器的第一输入端连接，波分复用器的输出端依次通过增益介质、隔离器连接耦合器的输入端，耦合器的第一输出端连接波分复用器的第二输入端，第二输出端为激光器的输出端。在传统激光器中，当增益光纤和输入的泵浦光源一定时，激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于外注入自发辐射的线宽可调激光器，包括激光谐振腔、增益介质和泵浦源，其特征在于，还包括外注入自发辐射源，所述泵浦源与该激光谐振腔的第一输入端连接，所述外注入自发辐射源与该激光谐振腔的第二输入端连接，所述增益介质设于所述激光谐振腔内，用于产生自发辐射；所述泵浦源输入至所述激光谐振腔后，被传输给所述增益介质，产生受激辐射；所述外注入自发辐射源将自发辐射注入至所述激光谐振腔内，以使所述激光谐振腔内自发辐射和受激辐射耦合重新达到平衡，从而实现激光器稳定输出的激光线宽可调。2.根据权利要求1所述的基于外注入自发辐射的线宽可调激光器，其特征在于，还包括循环次数调控组件，用于决定单位量受激辐射完全从所述激光谐振腔内输出之前，在所述激光谐振腔内的循环传输次数，其中当单位量受激辐射在所述激光谐振腔内的循环传输多次，完全从所述激光谐振腔内输出后，所述激光谐振腔内自发辐射和受激辐射的耦合重新达到平衡，至此所述激光器稳定输出激光且完成激光的线宽调节；在所述受激辐射的每次循环传输过程中，随着注入至所述激光谐振腔内与所述受激辐射耦合的自发辐射量的增大，自发辐射在该循环传输过程中，对受激辐射中光谱成分的相位随机干扰程度加强，所述激光器输出激光的线宽也会增大，所述激光器稳定输出激光时的激光线宽为各次循环传输过程中线宽累积增大的结果；在所述受激辐射循环传输次数不变的情况下，随着每次循环传输过程中注入的所述自发辐射量的增大，所述激光器稳定输出激光时的激光功率增大；随着所述受激辐射循环传输次数的增大，所述激光器稳定输出激光时的激光线宽和功率均增大。3.根据权利要求2所述的基于外注入自发辐射的线宽可调激光器，其特征在于，对所述泵浦源的功率、注入至激光谐振腔内与受激辐射发生耦合的自发辐射量和受激辐射循环传输次数中至少一个进行调节，以使所述激光器稳定输出的激光满足对应的线宽和/或功率要求。4.根据权利要求3所述的基于外注入自发辐射的线宽可调激光器，其特征在于，针对不同功率的泵浦源，构建与其对应的参数调节数据块，在每个参数调节数据块中，均包括多个允许调节至的受激辐射循环传输次数，每个受激辐射循环传输次数均与多个可调节至的自发辐射量对应，针对每个受激辐射循环传输次数，与该受激辐射循环次数对应的每个自发辐射量分别与一个激光线宽和功率组对应；按照以下步骤，对所述泵浦源的功率、注入至激光谐振腔内与受激辐射发生耦合的自发辐射量和受激辐射循环传输次数中至少一个进行调节，以使所述激光器稳定输出的激光满足对应的线宽和/或功率要求：步骤S101、根据当前泵浦源的功率，确定与其对应的参数调节数据块，从该确定的参数调节数据块中，查找出与要求线宽对应的激光线宽和功率组；步骤S102、针对查找出的各个激光线宽和功率组，按序判断该激光线宽和功率组中功率是否与要求功率相同，若相同，则查找出与该激光线宽和功率组对应的自发辐射量以及该自发辐射量对应的受激辐射循环传输次数，执行步骤S103，若均不相同，执行步骤S106；步骤S103、判断该激光线宽和功率组是否为查找出的各个激光线宽和功率组中的最后一个，若是，则执行步骤S104，否则，返回执行步骤S102；步骤S104、将该查找出的各个受激辐射循环传输次数中的最小受激辐射循环传输次数
作为受激辐射循环传输目标次数，将该查找出的自发辐射量中与该最小受激辐射循环传输次数对应的自发辐射量作为自发辐射目标量，执行步骤S105；步骤S105、控制所述外注入自发辐射源将所述目标量的自发辐射注入该激光谐振腔内，以使受激辐射每次循环传输过程中，该目...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄礼刚，毛钰钦，张朝泽，关天宇，朱涛，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：