一种短谐振腔全光纤窄线宽单频激光器

摘要

本发明公开了一种短谐振腔全光纤窄线宽单频激光器,属于激光技术与非线性光学领域。本发明主要包括泵浦源、光纤合束器、波分复用器、增益光纤、反射型光纤布拉格光栅、光隔离器、全反镜、环形器、滤波器和分束器。本发明利用高掺杂稀土元素的增益光纤作为增益介质以及采用超短谐振腔作为F-P腔实现单频，全光纤结构，高稳定性、窄线宽、高能量以及高效率的特点。相对于传统的超短腔结构，如分布式反馈(DFB)和分布式反射(DBR)，该设计结构简单、紧凑、稳定性好、窄线宽。

主权项

一种短谐振腔全光纤窄线宽单频激光器，其特征在于：该激光器包括泵浦及相关装置、激光谐振腔、增益光纤、激光输出装置和其它辅助装置；激光谐振腔可以为线性或者环形结构；整个激光器的谐振腔分为谐振腔Ⅰ和谐振腔Ⅱ两部分，其中谐振腔Ⅰ为激光器的外腔，谐振腔Ⅱ为激光器的内腔；谐振腔Ⅰ由线性谐振腔或者环形谐振腔组成；谐振腔Ⅱ为由两个光纤布拉格光栅组成具有滤波作用的F‑P腔，两个光纤布拉格光栅中间有一段双掺杂光纤；在谐振腔Ⅰ与谐振腔Ⅱ之间可布置有增益光纤或光纤合束器或波分复合器装置；泵浦光首先射入谐振腔II的双掺杂光纤中，再进入谐振腔I中，产生的激光进入谐振腔Ⅱ中，通过谐振腔Ⅱ的滤波作用，将滤波后的光反馈回谐振腔Ⅰ中再进行振荡，双掺杂光纤对激光进行放大、反馈和噪声抑制，最终在谐振腔中实现稳定的窄线宽单频输出；泵浦及相关装置包括泵浦源(1)，光纤合束器(2)或波分复用器(10)；激光谐振腔包括反射型光纤布拉格光栅包括第一反射型光纤布拉格光栅(3)、第二反射型光纤布拉格光栅(5)、第三反射型光纤布拉格光栅(7)或全反镜(9)；谐振腔内的光纤包括双掺杂光纤(4)置于谐振腔II中，增益光纤(6)置于谐振腔I中；激光输出装置包括光隔离器(8)、环形器(11)或分束器(13)；其它辅助装置为滤波器(12)；谐振腔为线形结构时，第一反射型光纤布拉格光栅(3)、双掺杂光纤(4)和第二反射型光纤布拉格光栅(5)构成谐振腔Ⅱ；第三反射型光纤布拉格光栅(7)、增益光纤(6)以及第一反射型光纤布拉格光栅(3)构成谐振腔Ⅰ；或者，第三反射型光纤布拉格光栅(7)由全反镜(9)代替构成谐振腔Ⅰ；谐振腔为环形结构时，增益光纤(6)、第三反射型布拉格光纤光栅(7)、波分复用器(10)以及环形器(11)或者分束器(13)组成环形腔，即谐振腔Ⅰ；第一反射型光纤布拉格光栅(3)、双掺杂光纤(4)和第二反射型光纤布拉格光栅(5)构成谐振腔Ⅱ；泵浦源(1)产生泵浦光，通过光纤合束器(2)或者波分复用器(10)耦合进入谐振腔II中，再进入谐振腔I中，谐振腔Ⅰ产生的激光再进入谐振腔Ⅱ，由于谐振腔Ⅱ具有滤波的作用，通过谐振腔Ⅱ滤波后的光再反馈回谐振腔Ⅰ，经过谐振腔Ⅰ的振荡，双掺杂光纤对激光进行放大、反馈和噪声抑制，最终实现短腔窄线宽单频激光输出。