[发明专利]一种简易可调的多波长布里渊 - 掺铒光纤激光器

说明书

本发明公开了一种简易可调的多波长布里渊‑掺铒光纤激光器，目的是在同一个装置中，通过改变入射光的端口，分别产生单倍布里渊频移间隔和双倍布里渊频移间隔的布里渊掺铒光纤激光器。它由一个布里渊抽运激光源、两个1X2光纤耦合器、一个隔离器、一个三端口环形器、两个四端口环形器、一个可双向放大的掺铒光纤放大器和两段单模光纤组成。单阶与双阶的受激布里渊散射光都是在线性腔的单模光纤中生成，抽运信号光会通过光纤的另一端透射出去，这种结构消除了腔内的自激模，使调谐范围不受抽运源抽运功率的影响；另一方面该装置线性腔与环形腔相结合，在较少的光器件下实现不同布里渊频移间隔的多波长激光输出。

技术领域

本发明涉及激光器领域，具体是一种简易可调的多波长布里渊 - 掺铒光纤激光器。

背景技术

多波长布里渊掺铒光纤激光器是将光纤中的受激布里渊散射非线性放大和掺铒光纤的线性放大作用相结合来实现室温条件下稳定多波长输出。多波长光纤激光器可以降低通信系统的成本，优化系统光发射端的设计，因而在密集波分复用系统（DWDM）中有着重要的应用。同时，由于室温下稳定、窄线宽、波长间隔固定且波长间隔可调的多波长光纤激光器在光学传感、光学测量、光子微波等技术领域有着非常强大的应用潜力，因而基于布里渊散射的多波长光纤激光器也就具有了重要的研究价值。

室温稳定的多波长光纤光纤激光器中最关键的技术是如何有效抑制掺杂光纤的均匀增益展宽效应。室温下铝硅玻璃掺铒光纤的均匀展宽线宽约为11nm，锗硅玻璃掺铒光纤的均匀展宽线宽为4nm。当多波长激光器的输出波长间隔小于增益光纤的均匀展宽线宽时，存在严重的模式竞争和模式跳变。

调谐范围和输出多波长数是多波长光纤激光器的重要指标。无论是线性腔或者环形腔布里渊掺铒光纤激光器，由于腔内自激模的存在，制约了激光器的调谐范围。随着抽运源抽运功率的增大，为高阶斯托克斯信号的产生提供了能量，使输出波个数增加，但由于斯托克斯信号和腔内自激模之间的模式竞争加剧，激光器的可调谐范围降低。因此要提高多波长光纤激光器的工作性能，获得稳定的多波长激光振荡，需设法消弱增益光纤的均匀展宽效应。

发明内容 本发明的目的是提供一种简易可调的多波长布里渊 - 掺铒光纤激光器，以解决现有技术多波长布里渊掺铒光纤激光器存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种简易可调的多波长布里渊 - 掺铒光纤激光器，其特征在于：包括布里渊抽运激光源、隔离器、一组三端口环形器、两组四端口环形器、可双向放大的掺铒光纤放大器、两组单模光纤和两组耦合方式为1 X 2的光纤耦合器，其中布里渊抽运激光源的输出端分别通过光纤与两组光纤耦合器的输入端连接，两组光纤耦合器各自一个输出端通过光纤连接，第一组光纤耦合器另一端通过光纤与掺铒光纤放大器一端连接，掺铒光纤放大器另一端通过光纤与第一组四端口环形器的第二端口连接，第一组四端口环形器的第四端口通过光纤与三端口环形器的第一端口连接，第一组四端口环形器的第三端口与第一组单模光纤一端连接，第一组单模光纤另一端与第二组四端口环形器的第二端口连接，第一组四端口环形器的第一端口通过光纤与第二组四端口环形器的第四端口连接，所述三端口环形器的第二端口通过光纤与第二组光纤耦合器另一端连接，三端口环形器的第三端口通过光纤与第二组四端口环形器的第一端口连接，第二组四端口环形器的第三端口与第二组单模光纤一端连接，第二组单模光纤另一端与隔离器输入端连接。

所述的一种简易可调的多波长布里渊 - 掺铒光纤激光器，其特征在于：两组光纤耦合器均既可以作为抽运源输入端口，又可以作为多波长激光输出端口，通过更换抽运源输入端口，得到不同布里渊频移间隔的多波长激光输出。

所述的一种简易可调的多波长布里渊 - 掺铒光纤激光器，其特征在于：采用线性腔和环形腔相结合结构，单倍布里渊频移间隔的多波长激光是通过一段单模光纤构成的线性腔产生，双倍布里渊频移间隔的多波长激光是通过两段单模光纤构成的线性腔产生，且多波长激光都通过环形腔输出，而抽运信号光都会通过光纤的另一端透射出去，这种结构同时消除了单阶和双阶受激布里渊散射过程中腔内的自激模。