【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于光纖通信，涉及一種高功率高穩(wěn)定性單縱模摻銩光纖激光器及輸出方法。
技術(shù)介紹
1、摻銩光纖的寬熒光光譜可達(dá)400nm，位于“人眼安全”波長區(qū)域，是自由空間光傳輸相關(guān)應(yīng)用的優(yōu)選光源。近年來，2μm波段單縱模光纖激光器因在水分子、溫室氣體和其他一些化合物中的獨(dú)特吸收特性，以及在激光雷達(dá)、大氣測(cè)量、高分辨的光譜學(xué)和生物醫(yī)療等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，受到了重點(diǎn)的關(guān)注和廣泛的研究。研究者也嘗試使用tdfl獲得不同的輸出波段，包括1.6μm、1.7μm、18μm、1.9μm、2.0μm和2.05μm波段。
2、目前已經(jīng)報(bào)道了幾種實(shí)現(xiàn)單縱模光纖激光器的技術(shù)，包括短腔分布布拉格反射器(dbr)、分布反饋(dfb)結(jié)構(gòu)、拉曼光纖激光器、復(fù)合腔光纖激光器、光自注入反饋等。盡管dbr和dfb光纖激光器在單縱模操作中具有緊湊性和穩(wěn)健性，但它們存在一些固有的結(jié)構(gòu)限制，阻礙了它們廣泛的可調(diào)性。單縱模環(huán)形腔光纖激光器由于其嵌入各種光濾波器的靈活性而不受這些限制。根據(jù)schawlow-townes理論，腔長較長的環(huán)形激光器會(huì)導(dǎo)致線寬變窄，弛豫振蕩頻率峰值向低頻偏移。由于低頻共振模的密集分布，使其更容易發(fā)生跳模和多縱模振蕩。
3、為了克服這些缺點(diǎn)，人們研究了許多模式選擇機(jī)制。基于飽和吸收體(sa)的無泵浦有源光纖限制了激光器內(nèi)的縱向模式，利用空間燒孔效應(yīng)，增強(qiáng)了sa內(nèi)的單縱模振蕩。研究人等利用sa作為自跟蹤窄帶濾波器，展示了一種穩(wěn)定的摻銩光纖激光器。然而，在這種方法中大量的能量被sa吸收，導(dǎo)致腔損過大，能量轉(zhuǎn)化率過低。窄帶寬濾波器是單
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，從而提供一種高功率高穩(wěn)定性單縱模摻銩光纖激光器及輸出方法。
2、現(xiàn)有技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案得以解決：
3、一種高功率高穩(wěn)定性單縱模摻銩光纖激光器，泵浦源及三環(huán)復(fù)合腔濾波器與合束器連接，合束器的一端與摻銩光纖連接，摻銩光纖的另一端與環(huán)形器連接，環(huán)形器的另一端與耦合器一，耦合器一的另一端與三環(huán)復(fù)合腔濾波器連接，環(huán)形器還與銩鈥共摻光纖連接，銩鈥共摻光纖的另一端與均勻光柵連接。
4、環(huán)形器由耦合器二、耦合器三、耦合器四及耦合器五組成，耦合器二與耦合器四為環(huán)形連接，耦合器三與耦合器五為環(huán)形連接，耦合器二與耦合器三連接，耦合器四與耦合器五連接。
5、所述連接為通過光纖熔接。
6、一種高功率高穩(wěn)定性單縱模摻銩光纖激光輸出方法,含有以下步驟：通過使用泵浦源、合束器、摻銩光纖、環(huán)形器、均勻光柵、銩鈥共摻光纖及耦合器設(shè)計(jì)制作激光器，使用窄帶光柵和環(huán)形濾波器，實(shí)現(xiàn)2μm波段的單縱模窄線寬激光輸出。
7、793nm的泵浦源通過合束器進(jìn)入環(huán)形腔對(duì)增益光纖進(jìn)行放大，得到放大的自發(fā)輻射譜ase，經(jīng)過環(huán)形器保證激光能夠順時(shí)針運(yùn)行，均勻光柵對(duì)特定波長的光進(jìn)行反射，未泵浦的銩鈥共摻光纖作為可飽和吸收體,起到抑制增益競爭作用。
8、環(huán)形濾波器包括三環(huán)復(fù)合腔濾波器(filter)、合束器、摻銩光纖、環(huán)形器及耦合器一，環(huán)形器由耦合器二、耦合器三、耦合器四及耦合器五組成組成。
9、耦合器二、耦合器三、耦合器四及耦合器五與窄帶光柵共同作用，使激光處于單縱模運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時(shí)將線寬壓窄至khz量級(jí)。
10、本專利技術(shù)所具有的效果如下：提出了一種基于四耦合器三環(huán)復(fù)合腔濾波器和銩鈥共摻光纖作為可飽和吸收體的單縱模窄線寬摻銩光纖激光器，使用了泵浦源、合束器、摻銩光纖、環(huán)形器、銩鈥共摻光纖和耦合器，可在2050nm波段實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的單縱模窄線寬激光輸出。
11、本專利技術(shù)在腔內(nèi)創(chuàng)新性的采用銩鈥共摻光纖作為可飽和吸收體，可以較好地抑制增益競爭。
12、本專利技術(shù)合理的設(shè)計(jì)了子環(huán)腔各個(gè)耦合器的耦合比以及兩個(gè)子環(huán)腔的長度差，并對(duì)實(shí)驗(yàn)所需參數(shù)進(jìn)行了仿真，達(dá)到了較好的濾波效果。
13、本專利技術(shù)激光器中的元器件都比較容易獲得且濾波器的組建元件廉價(jià)，操作難度低，對(duì)于缺乏濾波組件的2μm波段的激光器有參考價(jià)值。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種高功率高穩(wěn)定性單縱模摻銩光纖激光器，其特征在于,泵浦源及三環(huán)復(fù)合腔濾波器與合束器連接，合束器的一端與摻銩光纖連接，摻銩光纖的另一端與環(huán)形器連接，環(huán)形器的另一端與耦合器一，耦合器一的另一端與三環(huán)復(fù)合腔濾波器連接，環(huán)形器還與銩鈥共摻光纖連接，銩鈥共摻光纖的另一端與均勻光柵連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率高穩(wěn)定性單縱模摻銩光纖激光器，其特征在于,環(huán)形器由耦合器二、耦合器三、耦合器四及耦合器五組成，耦合器二與耦合器四為環(huán)形連接，耦合器三與耦合器五為環(huán)形連接，耦合器二與耦合器三連接，耦合器四與耦合器五連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率高穩(wěn)定性單縱模摻銩光纖激光器，其特征在于,所述連接為通過光纖熔接。
4.一種高功率高穩(wěn)定性單縱模摻銩光纖激光輸出方法,其特征在于，含有以下步驟：通過使用泵浦源、合束器、摻銩光纖、環(huán)形器、均勻光柵、銩鈥共摻光纖及耦合器設(shè)計(jì)制作激光器，選擇窄帶光柵和環(huán)形濾波器，實(shí)現(xiàn)2μm波段的單縱模窄線寬激光輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高功率高穩(wěn)定性單縱模摻銩光纖激光輸出方法，其特征在于，793nm
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高功率高穩(wěn)定性單縱模摻銩光纖激光器，其特征在于,泵浦源及三環(huán)復(fù)合腔濾波器與合束器連接，合束器的一端與摻銩光纖連接，摻銩光纖的另一端與環(huán)形器連接，環(huán)形器的另一端與耦合器一，耦合器一的另一端與三環(huán)復(fù)合腔濾波器連接，環(huán)形器還與銩鈥共摻光纖連接，銩鈥共摻光纖的另一端與均勻光柵連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率高穩(wěn)定性單縱模摻銩光纖激光器，其特征在于,環(huán)形器由耦合器二、耦合器三、耦合器四及耦合器五組成，耦合器二與耦合器四為環(huán)形連接，耦合器三與耦合器五為環(huán)形連接，耦合器二與耦合器三連接，耦合器四與耦合器五連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率高穩(wěn)定性單縱模...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王向東，延鳳平，馮亭，李挺，楊丹丹，王偉，郭浩，于晨昊，王鵬飛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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