[发明专利]一种低噪声保偏单频光纤激光器

权利要求书

1.一种低噪声保偏单频光纤激光器，其特征在于包括多组分玻璃光纤（1）、宽带光纤光栅（3）、窄带保偏光纤光栅（4）、PZT压电陶瓷（2）、保偏波分复用器（6）、保偏光隔离器（7）、泵浦源（8）和热沉（5），所述PZT压电陶瓷（2）与窄带保偏光纤光栅（4）共同构成偏振态控制装置；PZT压电陶瓷固定在多组分玻璃光纤的侧面或宽带光纤光栅的石英光纤一端的侧面，宽带光纤光栅的一端与多组分玻璃光纤的一端连接，多组分玻璃光纤的另一端与窄带保偏光纤光栅的一端连接，窄带保偏光纤光栅的另一端与保偏波分复用器的公共端连接，泵浦源的尾纤与保偏波分复用器的泵浦端连接，保偏波分复用器的信号端与保偏光隔离器的输入端连接，所有元器件固定封装在热沉中。

2.如权利要求1所述的低噪声保偏单频光纤激光器，其特征在于激光工作介质即所述多组分玻璃光纤（1）为非保偏光纤，其纤芯的基质材料为磷酸盐玻璃，其组成为70P₂O₅-10Al₂O₃-10BaO-6La₂O₃-4Nd₂O₃。

3.如权利要求1所述的低噪声保偏单频光纤激光器，其特征在于所述多组分玻璃光纤（1）的纤芯均匀掺杂高浓度的稀土发光离子，稀土发光离子为镧系离子、过渡金属离子或其他金属离子中一种或多种的组合，发光离子掺杂浓度大于1×10²⁰ions/cm³。

4.如权利要求1所述的低噪声保偏单频光纤激光器，其特征在于所述多组分玻璃光纤（1）的纤芯形状为圆形，纤芯直径为4~40μm，包层截面形状为圆形、或D形、或矩形、或六边形或八边形，包层截面直径或边到边距离为120~900μm。

5.如权利要求1所述的低噪声保偏单频光纤激光器，其特征在于所述保偏波分复用器（6）是熔拉型或晶体型，其信号端和公共端的尾纤类型均为保偏单模光纤，泵浦端的尾纤类型为普通单模光纤或保偏单模光纤。

6.如权利要求1所述的低噪声保偏单频光纤激光器，其特征在于所述宽带光纤光栅（3）对泵浦光波长透射率大于80%；对激光信号光波长反射率大于90%；所述窄带保偏光纤光栅（4）是将保偏光纤载氢后，经紫外激光器在其上面刻写光栅形成，其对激光信号光波长部分透射，中心波长处的反射率在30~90%之间；宽带光纤光栅的另一端被研磨抛光成斜面。

7.如权利要求1所述的低噪声保偏单频光纤激光器，其特征在于所述泵浦源（8）是半导体泵浦激光器或其它固态激光器，其泵浦波长范围400～3000nm，尾纤类型为普通单模光纤或保偏单模光纤；泵浦方式为前向泵浦、后向泵浦或双向泵浦。

8.如权利要求1所述的低噪声保偏单频光纤激光器，其特征在于所述窄带保偏光纤光栅（4）、保偏波分复用器（6）、保偏光隔离器（7）均为保偏类型，其消光比大于20dB。

9.如权利要求1所述的低噪声保偏单频光纤激光器，其特征在于所述光路的连接耦合方式：活动性的机械对接耦合；或者永久性的熔融连接耦合。

10.如权利要求1所述的低噪声保偏单频光纤激光器，其特征在于通过改变所述PZT压电陶瓷（2）加载的直流偏置电压，施加不同的侧向应力于光纤，实时控制其偏振态，当出现稳定的线偏振状态时，传输进入窄带保偏光纤光栅的慢轴，并经反射进行选频。