[发明专利]一种窄线宽光纤激光器

说明书

技术领域

本发明涉及光纤激光技术领域，特别是涉及一种窄线宽光纤激光器。

背景技术

光纤激光器因其具有优异的光束质量、非常高的功率和功率密度、易于冷却、高的稳定性和可靠性等多方面的优点受到人们的日益关注，并在多个领域有着广泛的应用。其中，窄线宽光纤激光器因其输出光束线宽较窄、噪声较低，故而在相干合成、光纤传感、光纤遥感、光纤通信等领域有着广泛的应用，并已成为目前光纤激光器发展的重要方向之一。

目前，窄线宽光纤激光器多通过F-P标准具、在增益光纤上刻入布拉格光栅、非相干技术、可饱和吸收体、相位调制等方式实现。但是，F-P标准具的光学表面容易与腔镜形成子腔，不利于窄线宽的激光运转。增益光纤上刻入光栅的方法对光栅的制作工艺要求较高，而且其中使用的增益光纤长度较短，很难获得高功率的窄线宽激光输出。非相干技术通过在腔内加入光学器件消除驻波场，这会增大谐振腔内的损耗从而降低激光器的效率。饱和吸收体对入射波长由自适应的特性，但是其最佳长度较难确定。相位调制的方法通过对单频种子源进行相位调制而实现谱线展宽，进而对窄线宽光束进行功率放大。这种方法可以获得高功率的激光输出，但是由于可调制的参数较多，结构更为复杂，实现起来难度较大。总之，基于现有技术的窄线宽光纤激光器实现难度较大。

发明内容

基于上述问题，本发明提供了一种窄线宽光纤激光器，用以解决现有技术的窄线宽光纤激光器实现难度较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种窄线宽光纤激光器，包括：光纤振荡器和光纤放大器；所述光纤振荡器产生窄线宽种子信号，并输出给所述光纤放大器；其中：所述光纤振荡器包括：光纤振荡器泵浦装置、以及顺次连接的窄线宽高反光纤光栅、光纤振荡器增益光纤和窄线宽输出光纤光栅；所述光纤放大器包括：光纤放大器泵浦装置和光纤放大器增益光纤。

其中，所述窄线宽高反光纤光栅和窄线宽输出光纤光栅的反射带宽处于0.01nm～0.5nm之间；所述窄线宽高反光纤光栅和窄线宽输出光纤光栅的中心波长相同；或者所述窄线宽高反光纤光栅和窄线宽输出光纤光栅中心波长的差值的绝对值小于所述窄线宽高反光纤光栅和窄线宽输出光纤光栅的反射线宽中的最小值。

其中，所述光纤振荡器和所述光纤放大器通过隔离器连接。

其中，所述光纤振荡器和所述光纤放大器通过模场适配器连接。

其中，在所述光纤振荡器的窄线宽输出光纤光栅尾端和所述光纤放大器中的光纤放大器增益光纤尾端连接泵浦泄漏器。

其中，所述光纤振荡器泵浦装置和所述光纤放大器泵浦装置都包括泵浦源和泵浦耦合装置。

其中，所述光纤振荡器泵浦装置和所述光纤放大器泵浦装置采用侧面泵浦结构。

其中，所述光纤放大器包括一个或多个放大级；其中，每个放大级都包括光纤放大器泵浦装置和光纤放大器增益光纤。

其中，所述光纤放大器的各放大级之间，通过隔离器连接；在每个放大级中，光纤放大器增益光纤尾端连接泵浦泄露器；以及最后一级放大级的输出端熔接有端帽或其他光束输出装置。

其中，所述光纤放大器中相邻两个放大级之间，通过模场适配器连接。

本发明有益效果如下：

本发明采用窄带光纤光栅作为振荡器的腔镜，可以有效地限定输出激光的线宽，以保证提供满足要求的输出激光。本发明采用光栅谐振腔加放大级的方式，可以较容易地实现高功率的窄线宽激光输出。本发明结构简单、稳定可靠，易于实现。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的窄线宽光纤激光器的结构图；

图2是根据本发明一实施例的采用一级放大的窄线宽光纤激光器的示意图；

图3是根据本发明一实施例的采用两级放大的窄线宽光纤激光器的示意图；

在图2-图3中，标号的对照为：

1：光纤振荡器，2：第一泵浦源，3：(2+1)×1侧泵耦合器，4a：窄线宽高反光纤光栅，4b：窄线宽输出光纤光栅，5：第一增益光纤，6：泵浦泄漏器，7：隔离器，8：模场适配器，9：第二泵浦源，10：(6+1)×1侧泵耦合器，11：第二增益光纤，12：端帽，13：(1+1)×1侧泵耦合器，14：第三泵浦源，15：第三增益光纤，16：第四泵浦源，17：输出端头。

具体实施方式