[实用新型]基于微腔控制反馈效应的光纤激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种调谐激光的激光器。

背景技术

光学微谐振腔是指尺寸在5-500μm级的光学介电微球谐振器，通常使用的介电材料是二氧化硅等光学玻璃。光线在微球内表面可以连续全内反射，从而约束在球内并沿球的大圆绕行，形成所谓回音壁模式(Whispering Gallery Modes，简称WGM模式)。1989年，Branginsky等人首次使用熔融二氧化硅介质的微球，通过棱镜的近场耦合，在微球内直接激发了WGM模式，推动了球形微腔研究与应用的发展。之后耦合理论得到了较大发展，并且产生了各种耦合器件，包括侧抛光纤(fiber half-block)，倾角光纤(hybrid fiber-prism)、带状抗谐振反射光波导(pedestal antiresonant reflecting waveguides)和熔锥光纤(tapered fiber)。在此基础上，球形微腔在许多领域得到应用。2001年Juha-Pekka Laine，Charles Tapalian，Bret Little，Hermann Hausd等人在论文“Acceleration sensor based on hige-Q optical microsphere resonator and pedestal antiresonant reflecting waveguide coupler”中使用新型波导SPARROW与微球耦合，实现了高灵敏度加速度探测器。

为了控制反馈激光的强度和相位，人们提出了许多方法，其中传统的方式主要有：通过控制反射面反射率的大小，控制反馈激光的强度；通过控制反馈激光传输的长度，控制反馈激光的相位。1999年10月，Atsushi Uchida，Takahiro Sato，Takeshi Ogawa，and Fumihiko Kannari等人在论文“Characteristics of Transients Among Periodic Attractors Controlled by High-Frequency Injection in a Chaotic Laser Diode”中使用反射镜调节反馈激光的强度和相位。这种方法的缺点在于，对反馈激光的光路校准困难，造成操作不够简便，紧凑性差。这里我们将介绍一种使用球形微腔控制反馈激光的方法，利用两根倾角光纤分别作为球形微腔激发的耦合输入、输出设备，通过调节倾角光纤与球形微腔之间的距离或改变球形微腔的折射率，控制倾角光纤与球形微腔之间的耦合系数，实现对反馈激光强度和相位的控制。

发明内容

本实用新型的目的在于提供产生和控制连续激光、脉冲激光以及混沌激光的基于微腔控制反馈效应的光纤激光器。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型基于微腔控制反馈效应的光纤激光器，其特征是：包括泵浦光源、波分复用器、光纤激光器、光隔离器、发馈控制部分、1×2光纤耦合器、光检测器，泵浦光源通过波分复用器连接光纤激光器，光纤激光器连接反馈控制部分，反馈控制部分连接光隔离器，光纤激光器还通过1×2光纤耦合器连接光检测器；所述的反馈控制部分包括第一倾角光纤、第二倾角光纤、球形微腔，球形微腔位于第一倾角光纤和第二倾角光纤之间。

本实用新型还可以包括：

1、所述的第一倾角光纤与第二倾角光纤与球形微腔之间的距离可调。

2、所述的光纤激光器为DBR/DFB光纤激光器。

3、所述的光纤激光器包括掺杂光纤和熔接掺杂光纤两端的两个Bragg波长相同的光纤光栅。

本实用新型的优势在于：本实用新型提供的一种基于微腔控制反馈效应的光纤激光器，由于该光纤激光器反馈激光的强度和相位是由倾角光纤与球形微腔之间的耦合系数控制的，不仅结构简单方便，体积紧凑，而且反馈激光强度和相位的可调范围很大，因此该激光器具有输出激光可调范围大的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的反馈激光控制部分结构示意图；

图3为本实用新型的DBR光纤激光器结构示意图；

图4为输出连续激光的时域谱图；

图5为输出脉冲激光时域谱和频域谱；

图6为输出混沌激光时域谱和频域谱。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：