一种多波长的掺铥光纤激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种多波长的掺铥光纤激光器

【技术实现步骤摘要】
一种多波长的掺铥光纤激光器


[0001]本专利技术属于光纤激光器
，具体为一种多波长的掺铥光纤激光器
。

技术介绍

[0002]光纤激光器
(Fiber Laser)
是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来：在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路
(
构成谐振腔
)
便可形成激光振荡输出
。
光纤激光器应用范围非常广泛，包括激光光纤通讯
、
激光空间远距通讯
、
工业造船
、
汽车制造
、
激光雕刻激光打标激光切割
、
印刷制辊
、
金属非金属钻孔
/
切割
/
焊接
(
铜焊
、
淬水
、
包层以及深度焊接
)、
军事国防安全
、
医疗器械仪器设备
、
大型基础建设，作为其他激光器的泵浦源等等
。
光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出出来
。
在泵浦光作用下光纤内很容易形成功率密度升高，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路
(
构成谐振腔
)
便可形成激光振荡输出
。
[0003]但是常见的掺铥光纤激光器在使用过程中环内损耗较高，从而不利于高功率的多波长激光产生，影响了使用时的便利性
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种多波长的掺铥光纤激光器
。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：一种多波长的掺铥光纤激光器，所述多波长的掺铥光纤激光器包括泵浦光源
、
控制光源和环形腔；
[0006]所述泵浦光源用于激励掺铥有源光纤产生粒子数反转，优选波长为
793nm
或
1570nm
；
[0007]所述控制光源用于在环形腔内产生相位调制，从而实现多波长输出，优选波长为
1530nm
；
[0008]所述环形腔包括合波器
1、
掺铥光纤
、
隔离器
、
周期性光纤滤波器
、
合波器2空芯光纤
、
耦合器
。
[0009]在一优选的实施方式中，所述环形腔在使用时泵浦光源发出的泵浦光经过合波器1进入掺铥光纤，引起粒子数反转，在环形腔内产生激光，光束经过隔离器单向传输，进入周期性光纤滤波器，周期性光纤滤波器的波长间隔决定了多波长激光器输出的波长间隔，然后经过合波器进入空芯光纤，在空芯光纤中受到控制光的作用产生相位调制，抑制均匀谱线展宽和模式增益竞争，最终经由耦合器输出稳定的多波长激光
。
[0010]在一优选的实施方式中，所述周期性滤波器为全光纤结构，包括但不限于
M
‑
Z
干涉仪
、Lyot
‑
Sagnac
滤波器
。
[0011]在一优选的实施方式中，所述周期性滤波器采用单模光纤
‑
两模光纤
‑
单模光纤结
构，通过偏芯熔接或模式复用器实现两模干涉，滤波器的波长间隔由两个模式的有效折射率差和两模光纤长度共同决定
。
[0012]在一优选的实施方式中，所述空芯光纤包括但不限于空芯反谐振光纤
、
空芯光子带隙光纤
、
空芯布拉格光纤等，所述空芯光纤内填充气体并密封
。
[0013]在一优选的实施方式中，所述填充气体为乙炔，浓度高于
30
％，空芯光纤长度不小于
2cm。
所述空芯光纤与单模光纤间通过机械对准或熔接方式连接
。
[0014]在一优选的实施方式中，所述控制光源波长对准填充气体吸收线波长，通过波长调制或功率调制方式，改变气体实际吸收的光能量，进而改变空芯光纤内温度以及腔内激光的相位
。
[0015]在一优选的实施方式中，所述功率调制方式时控制光功率不小于
10mW。
[0016]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术中，在环形光纤谐振腔内插入全光纤的周期性光滤波器和全光纤的相位调制器，通过在腔内加入周期性光滤波器来实现多波长激光输出，通过加入全光相位调制器来抑制均匀谱线展宽和多纵模的增益竞争，全光纤的滤波器和调制器具有比常规电光器件更高的损伤阈值，同时能够有效降低环内损耗，有利于高功率的多波长激光产生，充分发挥全光纤激光器结构紧凑的优势，本专利技术采用了全光纤结构，腔内损耗低，器件损伤阈值高，有利于高功率的多波长激光输出
。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的整体系统框图
。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的
、
技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明
。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术
。
[0020]参照图1，
[0021]基本原理是，在环形光纤谐振腔内插入全光纤的周期性光滤波器和全光纤的相位调制器，通过在腔内加入周期性光滤波器来实现多波长激光输出，通过加入全光相位调制器来抑制均匀谱线展宽和多纵模的增益竞争，全光纤的滤波器和调制器具有比常规电光器件更高的损伤阈值，同时能够有效降低环内损耗，有利于高功率的多波长激光产生，充分发挥全光纤激光器结构紧凑的优势
。
[0022]本专利技术的有益效果在于，全光纤结构，腔内损耗低，器件损伤阈值高，有利于高功率的多波长激光输出
。
[0023]本专利技术提供一种多波长的掺铥光纤激光器包括泵浦光源
、
控制光源和环形腔；泵浦光源用于激励掺铥有源光纤产生粒子数反转，优选波长为
793nm
或
1570nm。
控制光源用于在环形腔内产生相位调制，从而实现多波长输出，优选波长为
1530nm。
[0024]环形腔包括合波器
1、
掺铥光纤
、
隔离器
、
周期性光纤滤波器
、
合波器2空芯光纤
、
耦合器
。
泵浦光源发出的泵浦光经过合波器1进入掺铥光纤，引起粒子数反转，在环形腔内产生激光，光束经过隔离器单向传输，进入周期性光纤滤波器，周期性光纤滤波器的波长间隔
决定了多波长激光器输出的波长间隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多波长的掺铥光纤激光器，其特征在于：所述多波长的掺铥光纤激光器包括泵浦光源
、
控制光源和环形腔；所述泵浦光源用于激励掺铥有源光纤产生粒子数反转，优选波长为
793nm
或
1570nm
；所述控制光源用于在环形腔内产生相位调制，从而实现多波长输出，优选波长为
1530nm
；所述环形腔包括合波器
1、
掺铥光纤
、
隔离器
、
周期性光纤滤波器
、
合波器2空芯光纤
、
耦合器
。2.
如权利要求1所述的一种多波长的掺铥光纤激光器，其特征在于：所述环形腔在使用时泵浦光源发出的泵浦光经过合波器1进入掺铥光纤，引起粒子数反转，在环形腔内产生激光，光束经过隔离器单向传输，进入周期性光纤滤波器，周期性光纤滤波器的波长间隔决定了多波长激光器输出的波长间隔，然后经过合波器进入空芯光纤，在空芯光纤中受到控制光的作用产生相位调制，抑制均匀谱线展宽和模式增益竞争，最终经由耦合器输出稳定的多波长激光
。3.
如权利要求1所述的一种多波长的掺铥光纤激光器，其特征在于：所述周期性滤波器为全光纤结构，包括但不限于
M
‑
Z
干涉仪
、Lyot
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭，魏坤瑞，魏坤泽，
申请(专利权)人：深圳市铭创光电有限公司，
类型：发明
国别省市：