基于声波的激光宽调谐方法及光纤激光器技术

本发明专利技术涉及一种基于声波的激光宽调谐方法及光纤激光器，其解决了现有机械式调谐光纤激光器调谐范围较小、调谐速度慢、耦合损耗较大、输出功率和调谐效率较低、稳定性和可靠性降低以及结构复杂、成本高、不易于集成化的问题。本发明专利技术利用声波与光纤布拉格光栅(FBG)作用产生非机械式的波长调谐方式。本发明专利技术激光器输出波长的调谐不依赖于器件，声波作用于FBG的有效长度、FBG的长度以及声波诱导FBG产生反射光谱的变化是影响调谐带宽的关键参数，可获得宽的调谐范围，实验获得可调谐带宽大于100nm；调谐速度快，调谐速度大于100KHz；输出功率高；结构简单紧凑、成本低、易于集成化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤激光器领域，具体涉及ー种基于声波的激光宽调谐方法及光纤激光器。
技术介绍
自从20世纪60年代Snitzer报道了在玻璃基质中掺激活钕离子所制成的光纤激光器问世以来，光纤激光器因其可容强泵浦，兼容性好，制作简便，抗电磁干扰，转换效率高，线宽窄，输出光束质量好，可靠性高，波长容易选择，可调谐等优点，得到了很快的发展，在光学数据存储、光学通信、传感技术、激光加工、光谱和医学应用等多种领域都有广泛地应用。尽管光纤激光器很容易实现调谐，但现有研究都主要集中在机械式调谐方式的研究，例如在腔内加入法布里-珀罗滤波器、声光滤波器、光纤布拉格光栅(FBG)的轴向拉伸调谐、轴向压缩调谐和悬臂梁(简支梁)调谐、光纤环镜、萨格纳克(Sagnac)干涉仪、偏振器件等波长选择器件。这些调谐方式最大的局限性是采用光学元器件的插入和机械式的调谐，这些因素导致了激光器的耦合损耗较大、输出功率和调谐效率较低、调谐范围较小、调谐速度慢、稳定性和可靠性降低以及结构复杂、成本高、不易于集成化。因此阻碍了它在光通信领域和光谱分析领域的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于声波的光纤激光器，其解决了现有机械式调谐光纤激光器调谐范围较小、调谐速度慢、耦合损耗较大、输出功率和调谐效率较低、稳定性和可靠性降低以及结构复杂、成本高、不易于集成化的问题。本专利技术的技术解 决方案是:基于声波的激光宽调谐方法，其特殊之处在于，包括以下步骤:1将泵浦光耦合进激光器激光腔中的FBG，产生激光，激光在激光腔内产生谐振；2将声波耦合进激光器中的FBG中，产生可调谐的激光；声波速度为V，声波频率为F;3激光器输出激光的波长本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于声波的激光宽调谐方法，其特征在于，包括以下步骤：1】将泵浦光耦合进激光器激光腔中的FBG，产生激光，激光在激光腔内产生谐振；2】将声波耦合进激光器中的FBG中，产生可调谐的激光；声波速度为V，声波频率为F；3】激光器输出激光的波长λ=c2ηπΔnF4neffVR[n0-Δnsin2(πFVz)],z∈[0,Leff],c为光在真空中的速度，η为FBG纤芯光功率效率，Δn为FBG折射率变化量，n0为FBG纤芯的本征折射率，n为FBG折射率，R为FBG的反射率，neff为FBG有效折射率，Leff为激光器的有效腔长；4】用光谱仪检测激光器的输出波长，通过调整声波速度V，声波频率F，获得所需要的输出波长。

【技术特征摘要】
1.于声波的激光宽调谐方法，其特征在于，包括以下步骤: I将泵浦光耦合进激光器激光腔中的FBG，产生激光，激光在激光腔内产生谐振； 2将声波耦合进激光器中的FBG中，产生可调谐的激光；声波速度为V，声波频率为F ； 3激光器输出激光的波长2.据权利要求1所述的基于声波的激光宽调谐方法，其特征在于，步骤2将声波耦合进FBG的方法是，声波经声波换能器转换后通过粘接于FBG —端的喇叭耦合进FBG。3.据权利要求1或2所述的基于声波的激光宽调谐方法，其特征在于，所述激光器是光纤掺铒激光器。4.据权利要求3所述的基于声波的激光宽调谐方法，其特征在于，所述声波换能器的驱动电压为最大值。5.于声波的光纤激光器，包括设置于激光腔内的FBG、激光腔外的WDM、LD泵浦源，其特征在于:所述激光器还...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红英，李院院，刘晓燕，李姝丽，成桢，赵小侠，崔颖，付福兴，畅庚榕，牛建军，
申请(专利权)人：西安文理学院，
类型：发明
国别省市：