[发明专利]一种双谐振腔全光纤单频激光器

权利要求书

1.一种双谐振腔全光纤单频激光器，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；

整个激光谐振腔的工作原理为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由超短线性谐振腔组成；谐振腔Ⅰ与谐振腔Ⅱ的各对反射型光纤布拉格光栅间置有增益光纤；泵浦光首先射入谐振腔Ⅰ的增益光纤中，产生的激光进入谐振腔Ⅱ中，谐振腔Ⅰ产生的激光泵浦谐振腔Ⅱ的增益光纤，谐振腔Ⅱ产生单频激光，之后进入谐振腔Ⅰ中得到放大，最终输出高功率单频激光；

泵浦及相关装置包括泵浦源（15）、光纤合束器（1）或波分复用器（14）；激光谐振腔内的反射型光纤布拉格光栅包括第一反射型光纤布拉格光栅（5）、第二反射型光纤布拉格光栅（6）、第三反射型光纤布拉格光栅（7）、第四反射型光纤布拉格光栅（8）或全反镜（10）；

增益光纤包括增益光纤包括第一增益光纤（2）、第二增益光纤（3）、第三增益光纤（4）；其中，第一增益纤（2）置于谐振腔Ⅱ中，第二增益纤（3）或第二增益纤（3）和第三增益纤（4）置于谐振腔Ⅰ中；激光输出装置包括光隔离器（9）、环形器（11）或分束器（13）；其它辅助装置为滤波器（12）；

当为线形谐振腔结构时，第一反射型光纤布拉格光栅（5）、第二反射型光纤布拉格光栅（6）以及第一增益光纤（2）构成谐振腔Ⅱ；第三反射型光纤布拉格光栅（7）、第四反射型光纤布拉格光栅（8）、第二增益光纤（3）以及第三增益光纤（4）构成谐振腔Ⅰ；或者，谐振腔内的第二反射型光纤布拉格光栅（6）、第三反射型光纤布拉格光栅（7）可以由全反镜（10）代替作为谐振腔Ⅰ和谐振腔Ⅱ的公共反射镜；

当为环形谐振腔结构时，第二增益纤（3）、第三反射型布拉格光纤光栅（7）、波分复用器（14）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（5）、第二反射型光纤布拉格光栅（6）以及第一增益光纤（2）构成谐振腔Ⅱ；

泵浦源（15）产生泵浦光，通过合束器（1）或者波分复用器（14）耦合进入谐振腔Ⅰ中，谐振腔Ⅰ产生的激光对谐振腔Ⅱ进行泵浦，由于谐振腔Ⅱ为超短线性谐振腔，谐振腔Ⅱ产生的稳定单频激光进入谐振腔Ⅰ，经过谐振腔Ⅰ的放大，最终实现高功率单频激光输出。

2.根据权要求1所述的一种双谐振腔全光纤单频激光器，其特征在于：所述泵浦源（15）是半导体激光器、固体激光器、气体激光器、光纤激光器或拉曼激光器，输出泵浦光的中心波长范围为：700nm-2000nm。

3.根据权要求1所述的一种双谐振腔全光纤单频激光器，其特征在于：所述第一增益光纤（2）、第二增益光纤（3）、第三增益光纤（4）是掺有稀土元素的光纤或光子晶体光纤，其中掺杂的稀土元素是镱、铒、钬、铥、钕、铬、钐、铋中的一种或几种。

4.根据权要求1所述的一种双谐振腔全光纤单频激光器，其特征在于：所述第一反射型光纤布拉格光栅（5）、第二反射型光纤布拉格光栅（6）、第三反射型光纤布拉格光栅（7）、第四反射型光纤布拉格光栅（8）和全反镜（10）的反射率为R，其中0<R<1。

5.根据权要求1所述的一种双谐振腔全光纤单频激光器，其特征在于：所述泵浦源（15）的泵浦方式是纤芯或包层的单端、双端泵浦。