無跳?？焖俨ㄩL調(diào)制單頻光纖激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無跳模快速波長調(diào)制單頻光纖激光器，其特征在于設(shè)有單頻光纖激光器，單頻光纖激光器上設(shè)有快速波長調(diào)制系統(tǒng)。單頻光纖激光器設(shè)有帶尾纖的泵浦半導體激光器，它的輸出尾纖連接于光纖合束器的泵浦輸入端口，光纖合束器的輸出光纖端口連接高反光纖布拉格光柵，光柵的另一端與高摻雜增益光纖相焊接。高摻雜增益光纖的另一端與寫制于保偏光纖上的低反光纖布拉格光柵相焊接，低反光纖布拉格光柵另一端為光纖激光器的輸出端。上述單頻光纖激光器被集成在一種具有波長調(diào)制系統(tǒng)的激光器載體中。本裝置可以使光纖激光器調(diào)制過程保持無跳模單頻性,具有調(diào)制波長范圍大、調(diào)制速度快、調(diào)制波長可精準控制、機械強度高、抗干擾、可靠性強。
【專利說明】無跳?？焖俨ㄩL調(diào)制單頻光纖激光器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種單頻波長連續(xù)可調(diào)光纖激光器，特別是一種波長可快速調(diào)制，并 保持單頻無跳模的無跳?？焖俨ㄩL調(diào)制單頻光纖激光器，屬于光纖及激光【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 光纖激光器是W慘雜稀±元素的光纖為增益介質(zhì)的激光器，通過慘雜不同的稀± 元素，如巧（Er)，M(孔），鎊（Tm)，鐵（Ho),欽（Nd)等，光纖激光器的工作波段覆蓋了從紫外 到中紅外。與其他激光器相比，光纖激光器具有激光工作闊值低，能量轉(zhuǎn)化率高、輸出光束 質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定、無需光路調(diào)整、散熱性能好、壽命長和無需維護等鮮明特點，因此得 到快速發(fā)展W及廣泛地應(yīng)用。
[0003] 單頻光纖激光器由于特殊的設(shè)計，在光纖激光器中具有相干長度長，單色性好，譜 線寬度窄等優(yōu)點；連續(xù)可調(diào)單頻光纖激光器在很多領(lǐng)域有獨特的應(yīng)用，例如：光纖傳感，激 光指示和遠距離測距，多普勒激光雷達等。研制單頻連續(xù)可調(diào)光纖激光器并將其產(chǎn)業(yè)化具 有重要的科研，經(jīng)濟及社會效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、調(diào)制控制簡單、無 跳模大范圍快速波長調(diào)制、保證無跳模單頻性的無跳?？焖俨ㄩL調(diào)制單頻光纖激光器。
[0005] 本發(fā)明可W通過如下措施達到： 一種無跳模快速波長調(diào)制單頻光纖激光器，包括連續(xù)單頻光纖激光器和波長調(diào)制系 統(tǒng)兩部分，其特征在于單頻連續(xù)光纖激光器包括：帶尾纖的粟浦半導體激光器，它的輸出 尾纖連接于光纖合束器的粟浦輸入端口，光纖合束器的輸出光纖端口連接高反光纖布拉格 光柵，光柵的另一端與高慘雜增益光纖焊接在一起，高慘雜增益光纖的另一端與寫制于保 偏光纖上的低反光纖布拉格光柵相焊接，低反光纖布拉格光柵另一端為光纖激光器的輸出 端，高反光纖布拉格光柵、高慘雜增益光纖和寫制于保偏光纖上的低反光纖布拉格光柵相 焊接后構(gòu)成激光振蕩腔；波長調(diào)制系統(tǒng)包括激光器底座、壓電元件和壓電元件控制系統(tǒng)，其 中壓電元件的伸縮方向為水平方向，在激光器底座上設(shè)計了兩根對稱的拉伸桿，拉伸桿與 壓電元件伸縮的方向平行，在壓電元件伸長時拉伸桿活動端被推開，實現(xiàn)對拉伸桿的拉伸， 壓電元件與激光器底座無縫隙，振蕩腔用強力粘合劑固定在一根拉伸桿上。
[0006] 本發(fā)明為保證激光器的單頻性，激光振蕩腔的長度必須小于5厘米，因此高慘雜 增益光纖必須為高增益。
[0007] 本發(fā)明布拉格光柵的反射入射光分別具有中也反射波長A 和1目2，激光 器產(chǎn)生的波長必須在布拉格光柵的反射范圍內(nèi)，波長必須滿足下列公式：1二二一， N 其中輸出波長為A，L和11為激光振蕩腔長度和折射系數(shù)，N為整數(shù)，對單頻激光器 而言，只有唯一的N對應(yīng)的A落在WA 和乂 B2為中也的反射范圍之內(nèi)，該一條件可近 似的表述為：乂二乂31二乂5,。
[000引本發(fā)明在單頻激光器調(diào)制波長時，H個波長值的變化也相等， ，避免跳板， 光柵的波長由W下公式表述：

【權(quán)利要求】
1. 一種無跳模快速波長調(diào)制單頻光纖激光器，包括連續(xù)單頻光纖激光器和波長調(diào)制 系統(tǒng)兩部分，其特征在于單頻連續(xù)光纖激光器包括：帶尾纖的泵浦半導體激光器，它的輸出 尾纖連接于光纖合束器的泵浦輸入端口，光纖合束器的輸出光纖端口連接高反光纖布拉格 光柵，光柵的另一端與高摻雜增益光纖焊接在一起，高摻雜增益光纖的另一端與寫制于保 偏光纖上的低反光纖布拉格光柵相焊接，低反光纖布拉格光柵另一端為光纖激光器的輸出 端，高反光纖布拉格光柵、高摻雜增益光纖和寫制于保偏光纖上的低反光纖布拉格光柵相 焊接后構(gòu)成激光振蕩腔；波長調(diào)制系統(tǒng)包括激光器底座、壓電元件和壓電元件控制系統(tǒng)，其 中壓電元件的伸縮方向為水平方向，在激光器底座上設(shè)計了兩根對稱的拉伸桿，拉伸桿與 壓電元件伸縮的方向平行，壓電元件與激光器底座無縫隙，振蕩腔用強力粘合劑固定在一 根拉伸桿上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無跳模快速波長調(diào)制單頻光纖激光器，其特征在于激光 振蕩腔的長度必須小于5厘米，高摻雜增益光纖為高增益。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無跳?？焖俨ㄩL調(diào)制單頻光纖激 光器，其特征在于布拉格光柵的反射入射光分別具有中心反射波長 I, ,InL λBi和人B，，激光器產(chǎn)生的波長義二-，其中輸出波長為λ,?和η為激光振 - N 蕩腔長度和折射系數(shù)，X為整數(shù)，對單頻激光器而言，只有唯一的對應(yīng)的λ落在以和 λΒ，為中心的反射范圍之內(nèi)，這一條件可近似的表述為：iΞΞ 2*32。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無跳?？焖俨ㄩL調(diào)制單頻光纖激光器，其特征在于在單 頻激光器調(diào)制波長時，三個波長值的變化也相等，ifyl= 見 ，光柵的波長
其中IIB和A是光柵的有效折射率和周期，1，2分別代表兩個光柵。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無跳?？焖俨ㄩL調(diào)制單頻光纖激光器，其特征在于三個 波長公式求導：
由于公式2, .Xgi和λ·Β2的數(shù)值遠遠大于它們之間的差別，在上公式中λ. λB1和人被認為相等，如果在調(diào)制波長時保證以下條件，三個波長的變化也會相等，以 實現(xiàn)無跳模調(diào)制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無跳?？焖俨ㄩL調(diào)制單頻光纖激光器，其特征在于 振蕩腔三部分的折射率變化百分比相等和振蕩腔三部分的尺寸變化的應(yīng)變保持均勻時，
【文檔編號】H01S3/10GK104466649SQ201410769705
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】汪左瀾, 史偉 申請人:山東海富光子科技股份有限公司