基于微凹槽光纤的窄线宽激光输出方法

摘要

本发明公开了一种基于微凹槽光纤的窄线宽激光输出方法。本发明以光纤光栅作为波长选择器件，以掺铒光纤作为增益介质，采用微凹槽光纤实现激光的线宽压缩，实现了窄线宽激光输出。本发明结构简单、成本低廉，可应用于分布式光纤振动传感、气体检测、环境监测、科学研究等领域。

主权项

基于微凹槽光纤的窄线宽激光输出方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤(1)制作微凹槽光纤，具体是用飞秒激光在单模光纤表面刻写两个深6～7微米的对称凹槽，通过多次刻写操作，在单模光纤上形成多对微凹槽区；所述微凹槽光纤接入激光器中，使激光器的谐振腔长度等于或大于100m；步骤(2)选择一个输出功率大于100mW的980nm泵浦激光器，一个实现980nm激光和1.5微米激光耦合的波分复用器，一段长度2米至10米的掺铒光纤，一个三端口环形器，一段微凹槽光纤，一个可变光衰减器，一个中心波长为λ₀的光纤布拉格光栅，一个1*2耦合器；步骤(3)将泵浦激光器的端口与波分复用器的第1端口光纤连接，波分复用器的第2端口与掺铒光纤的一端光纤连接；掺铒光纤的另一端与三端口环形器的第1端口光纤连接，三端口环形器的第2端口与微凹槽光纤的一端光纤连接，微凹槽光纤的另一端光纤与可变光衰减器连接，可变光衰减器另一端与中心波长为λ₀的光纤布拉格光栅的一端光纤连接；三端口环形器的第3端口与1*2端耦合器的输入端光纤连接，1*2端耦合器的第一输出端波与分复用器的第3端口光纤连接，1*2端耦合器的第2输出端作为窄线宽激光的输出端；步骤(4)开启980nm泵浦激光器，输出的980nm激光通过波分复用器进入掺铒光纤，掺铒光纤吸收980nm激光，从而提供一个宽带光源；宽带光源通过三端口环形器注入微凹槽光纤、可变光衰减器和中心波长为λ₀的光纤布拉格光栅，三端口环形器的第3端口与1*2端耦合器、波分复用器的第3端口形成完整的环形激光腔；中心波长为λ₀的光纤布拉格光栅和可变光衰减器为微凹槽光纤提供一个种子光，中心波长为λ₀的光纤布拉格光栅也是波长选择元件，可变光衰减器对种子光的强度进行控制，以免窄线宽的后向瑞利散射信号被淹没掉，从而增加后向散射产生的概率，窄线宽的瑞利散射光在环形腔中循环，最终形成激光震荡，向外输出窄线宽、高强度的激光信号。