全光纤型外腔式可调谐光纤激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，包括顺序相连的具有反射特性的外腔、波分复用器、可调谐特性的光纤光栅、增益介质及耦合器，波分复用器的另一输入端口与泵浦单元相连；泵浦单元出射的泵浦激光通过波分复用器引入增益介质使增益介质粒子数反转；可调谐特性的光纤光栅与耦合器构成激光器的谐振腔，并选择与可调谐特性的光纤光栅波长匹配的可调谐激光且由耦合器的输出端口输出。本实用新型专利技术采用光纤激光器，相对于半导体激光器，为单纵模或少纵模输出，良好的相干特性、模式特性以及较小的光束发散角可充分应用于远距离传感测量，并且全光纤结构耦合方式简单、结构紧凑，可满足特殊距离测量场合的应用需求。?（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，包括顺序相连的具有反射特性的外腔、波分复用器、可调谐特性的光纤光栅、增益介质及耦合器，波分复用器的另一输入端口与泵浦单元相连；泵浦单元出射的泵浦激光通过波分复用器引入增益介质使增益介质粒子数反转；可调谐特性的光纤光栅与耦合器构成激光器的谐振腔，并选择与可调谐特性的光纤光栅波长匹配的可调谐激光且由耦合器的输出端口输出。本技术采用光纤激光器，相对于半导体激光器，为单纵模或少纵模输出，良好的相干特性、模式特性以及较小的光束发散角可充分应用于远距离传感测量，并且全光纤结构耦合方式简单、结构紧凑，可满足特殊距离测量场合的应用需求。【专利说明】全光纤型外腔式可调谐光纤激光器
本技术涉及激光器，具体地说是一种全光纤型外腔式可调谐光纤激光器。
技术介绍
激光器自问世以来，被广泛地应用于光纤干涉传感、光通信网络等领域。目前，大多数光纤干涉传感系统和光通信网络系统都是基于激光器的干涉传感系统和以激光器出射的激光作为通信信号源，而激光器的线宽和可调谐特性限制了其干涉传感距离、传感的动态特性和光纤通信网络的带宽以及其动态特性，因此窄线宽可调谐激光器的研究吸引了众多研究者的关注。常见的可调谐激光器主要有外腔激光器、注入电流调制半导体激光器。外腔式可调谐激光器主要是基于半导体的外腔激光器，其基本结构是在外腔中插入分光元件，通过调节分光元件与腔外的反馈机构来实现激光波长的调谐。在外腔激光器中采用高锐的光学标准具来压缩激光输出带宽和相匹配的可调谐的窄带光滤波器。外腔的引入可以降低激光器阈值电流、减小其光发散角和压窄激光器的线宽。在外腔激光器中，采用三镜腔理论模型分析其压窄线宽的机理，如图1所示。令激光器前端面7与激光器后端面8之间的长度为Lci,前端面和后端面的反射系数分别为和r2，后端面8到外腔端面9之间的外腔长度为Lrart，外腔反射系数为r3，激光介质的折射率为η,初始的光频为Vtl，有外腔后的光频为V，τ?η和τ 分别为内腔和外腔时延，α为线宽展宽因子，C为光反馈强度，则相位条件为:【权利要求】1.一种全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，其特征是:包括顺序相连的具有反射特性的外腔(5)、波分复用器(I)、可调谐特性的光纤光栅(2)、增益介质(3)及耦合器(4)，所述波分复用器(I)的另一输入端口与泵浦单元(6)相连；所述泵浦单元(6)出射的泵浦激光通过所述波分复用器(I)引入所述增益介质(3)使增益介质粒子数反转；所述可调谐特性的光纤光栅(2)与所述耦合器(4)构成激光器的线性谐振腔，并选择与所述可调谐特性的光纤光栅(2)波长匹配的可调谐激光并由所述耦合器(4)的输出端口输出。2. 按照权利要求1所述的全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，其特征是:所述可调谐特性的光纤光栅(2)包括机械调节装置，所述机械调节装置包括一段固定另一段可移动的调节架，光纤光栅粘贴在可移动的调节架，通过手动对光纤光栅的拉力进行调节而获得波长的调谐。3.按照权利要求1所述的全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，其特征是:所述可调谐特性的光纤光栅(2 )包括机械调节装置，所述机械调节装置包括压电陶瓷，光纤光栅粘贴在压电陶瓷的二端，使用信号发生器或可编程的信号发生器发生信号对压电陶瓷驱动而获得波长的调谐。4.按照权利要求1所述的全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，其特征是:所述可调谐特性的光纤光栅(2)包括机械调节装置，所述机械调节装置包括可编程的调节架，光纤光栅粘贴在可编程的调节架上，通过编程驱动调节架的移动而获得波长的调谐。5.按照权利要求1所述的全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，其特征是:所述具有反射特性的外腔(5)为耦合器二输出端融合形成的环形镜构成的外腔。6.按照权利要求1所述的全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，其特征是:所述具有反射特性的外腔(5)为一八度角APC跳线头与一陶瓷套管表面黏贴介质膜构成的外腔，所述介质膜为非金属介质膜或金属介质膜。7.按照权利要求1所述的全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，其特征是:所述具有反射特性的外腔(5)为一平角PC跳线头与一陶瓷套管表面黏贴介质膜构成具有一定反射率的法布里珀罗腔构成的外腔，所述介质膜为非金属介质膜或金属介质膜。8.按照权利要求1所述的全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，其特征是:所述具有反射特性的外腔(5)为剥除光纤涂覆层的裸光纤切割为平面的端面镀有介质膜构成的外腔，所述介质膜为非金属介质膜或金属介质膜。9.一种全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，其特征是:包括顺序相连的具有反射特性的外腔(5)、可调谐特性的光纤光栅(2)及耦合器(4)，所述耦合器(4)的两个端口之间呈环形依次连接有波分复用器(I)、增益介质(3)及单向隔离器(10)，所述波分复用器(I)的另一输入端口与泵浦单元(6)相连；所述泵浦单元(6)出射的泵浦激光通过所述波分复用器(I)引入所述增益介质(3)使增益介质(3)粒子数反转；所述可调谐特性的光纤光栅(2)与所述耦合器(4)构成激光器的环形谐振腔，并选择与所述可调谐特性的光纤光栅(2)波长匹配的可调谐激光并由所述耦合器(4)的输出端口输出。10.一种全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，其特征是:包括顺序相连的具有反射特性的外腔(5)、可调谐特性的光纤光栅(2)及环形器(11)，所述环形器(11)的两个端口之间呈环形依次连接有波分复用器(I)、增益介质(3)及耦合器(4)，所述波分复用器(I)的另一输入端口与泵浦单元(6 )相连；所述泵浦单元(6 )出射的泵浦激光通过所述波分复用器(I)引入所述增益介质(3)使增益介质(3)粒子数反转；所述可调谐特性的光纤光栅(2)与所述环形腔(11)构成激光器的环形谐振腔，并选择与所述可调谐特性的光纤光栅(2)波长匹配的可调谐激光并由所述耦合器(4)的输出`端口输出。【文档编号】H01S3/08GK203377480SQ201320481513【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日 【专利技术者】吕亮, 杜正婷, 俞本立, 赵云鹤, 张文华, 杨波, 吴爽, 徐峰, 黄怿晟, 李长清 申请人:安徽大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全光纤型外腔式可调谐光纤激光器，其特征是：包括顺序相连的具有反射特性的外腔（5）、波分复用器（1）、可调谐特性的光纤光栅（2）、增益介质（3）及耦合器（4），所述波分复用器（1）的另一输入端口与泵浦单元（6）相连；所述泵浦单元（6）出射的泵浦激光通过所述波分复用器（1）引入所述增益介质（3）使增益介质粒子数反转；所述可调谐特性的光纤光栅（2）与所述耦合器（4）构成激光器的线性谐振腔，并选择与所述可调谐特性的光纤光栅（2）波长匹配的可调谐激光并由所述耦合器（4）的输出端口输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕亮，杜正婷，俞本立，赵云鹤，张文华，杨波，吴爽，徐峰，黄怿晟，李长清，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：实用新型
国别省市：