本發(fā)明涉及一種多波長窄線寬激光器，具體涉及的是一種基于相移光纖光柵的多波長窄線寬環(huán)形腔光纖激光系統(tǒng)。

背景技術：

本發(fā)明是針對相移光纖光柵傳感中的復用問題而設計出的多波長窄線寬激光器。

在許多應用領域，需要多波長窄線寬激光器。而目前基于相移光纖光柵的窄線寬激光器都是單波長方案，限制了其在一些領域的應用。

基于此，本發(fā)明提出了采用多光纖光柵和相移光纖光柵的多波長窄線寬環(huán)形腔光纖激光器系統(tǒng)。本發(fā)明所提出的多波長窄線寬環(huán)形腔光纖激光系統(tǒng)可以同時輸出多波長窄線寬激光。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過采用多相移光纖光柵及與其對應的多光纖光柵，從而實現(xiàn)了多波長窄線寬激光的同時輸出。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下面的步驟搭建環(huán)形腔光纖激光器，一種基于相移光纖光柵的多波長窄線寬環(huán)形腔光纖激光系統(tǒng)，其特征在于方法步驟如下：

（1）泵浦光經(jīng)過波分復用器進入環(huán)形腔，然后進入摻鉺光纖；

（2）從摻鉺光纖出來的光由光環(huán)形器進入多個串聯(lián)的光纖光柵，由光纖光柵反射回來的光再由環(huán)形器進入相移光纖光柵。其中光纖光柵的反射峰與對應相移光纖光柵的相移峰相對應，并且要合理選擇光纖光柵的帶寬，詳細見附圖2；

（3）相移光纖光柵透射出來的光經(jīng)耦合器的上端口輸出，然后進入光隔離器，再進入波分復用器，從而完成一個循環(huán)；

（4）之后重復上面的步驟；

（5）當增益大于損耗時，獲得的激光從耦合器的下端口輸出。

本發(fā)明的優(yōu)點是：采用多相移光纖光柵及與其對應的多光纖光柵，從而實現(xiàn)了多波長窄線寬激光的同時輸出。

附圖說明

圖1是基于相移光纖光柵的多波長窄線寬環(huán)形腔光纖激光器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖1中，1是泵浦激光器，2是波分復用器，3是摻鉺光纖，4是光環(huán)形器，5是第1個光纖光柵，6是第2個光纖光柵，7是第n個光纖光柵，8是第1個相移光纖光柵，9是第2個相移光纖光柵，10是第n個相移光纖光柵，11是光耦合器，12是光隔離器，13是激光輸出端口。

圖2是其中一個光纖光柵的反射譜及與其相對應的相移光纖光柵的透射譜。

具體實施方式

實施方案如圖1所示。泵浦激光器（1）輸出的光經(jīng)由波分復用器（2）進入摻鉺光纖（3），產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。受激輻射光經(jīng)光環(huán)形器（4）后進入光纖光柵（5）、光纖光柵（6）、及光纖光柵（7），由這些光柵反射回來的信號再經(jīng)過相移光纖光柵（8）、相移光纖光柵（9）、及相移光纖光柵（10），然后大部分經(jīng)光耦合器（11）進入環(huán)形腔，再到光隔離器（12），再進入波分復用器（2）。當增益大于損耗時，激光會從激光輸出端口（13）輸出。每個光纖光柵的反射譜都和其對應的相移光纖光柵的相移峰相對應，即光纖光柵1的反射譜和相移光纖光柵1的相移峰相對應，光纖光柵2的反射譜和相移光纖光柵2的相移峰相對應，依此類推，如圖2所示。同時，每個光纖光柵的反射譜均不重疊，且每個光纖光柵的反射譜均位于除了相對應相移光纖光柵外其它相移光纖光柵的透射通帶內(nèi)。光纖光柵起到帶通濾波的作用，位于其反射譜內(nèi)的波長將被反射回來，位于反射譜外的波長將透過。由光纖光柵反射回來的光經(jīng)光環(huán)形器后進入相移光纖光柵。只有同時能通過光纖光柵反射及相移光纖光柵透射的光譜能夠在光纖環(huán)形腔中傳播，并最終產(chǎn)生激光的輸出。

一種基于相移光纖光柵的多波長光纖激光系統(tǒng)。它包括泵浦光源、波分復用器、摻鉺光纖、光環(huán)形器、多個光纖光柵、多個相移光纖光柵、光耦合器、光隔離器。

根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是在諧振腔中有多個光纖光柵和相移光纖光柵，每個光纖光柵的反射譜和其對應的相移光纖光柵的相移峰相對應，并且光纖光柵反射譜的帶寬稍大于相移光纖光柵相移峰的帶寬，而光纖光柵反射譜的帶寬又要小于相移光纖光柵透射譜的帶寬（如圖2所示）。根據(jù)權(quán)利要求2所述的多波長光纖激光系統(tǒng)，可實現(xiàn)多波長窄線寬激光的同時輸出。

技術特征：

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于相移光纖光柵的多波長窄線寬環(huán)形腔光纖激光系統(tǒng)，步驟如下：泵浦光經(jīng)過波分復用器進入環(huán)形腔，然后進入摻鉺光纖；從摻鉺光纖出來的光由光環(huán)形器進入多個串聯(lián)的光纖光柵，由光纖光柵反射回來的光再由環(huán)形器進入相移光纖光柵。其中光纖光柵的反射峰與對應相移光纖光柵的相移峰相對應，并且要合理選擇光纖光柵的帶寬；相移光纖光柵透射出來的光經(jīng)耦合器的上端口輸出，然后進入光隔離器，再進入波分復用器，從而完成一個循環(huán)；之后重復上面的步驟；當增益大于損耗時，獲得的激光從耦合器的下端口輸出。本發(fā)明的優(yōu)點是：采用多相移光纖光柵及與其對應的多光纖光柵，從而實現(xiàn)了多波長窄線寬激光的同時輸出。

技術研發(fā)人員：萬生鵬;何興道;史久林;陳瑞麟
受保護的技術使用者：南昌航空大學
技術研發(fā)日：2017.07.20
技術公布日：2017.09.19