[发明专利]基于未泵浦掺铒光纤环的光纤光栅布里渊光纤激光器

说明书

本发明公开了一种基于未泵浦掺铒光纤环的光纤光栅布里渊光纤激光器，包括可调单频激光器（1），掺饵光纤放大器（2），偏振控制器（3），光环形器（4），第一光纤光栅（5a），第二光纤光栅（5b），未泵浦掺饵光纤环（6），单模光纤（7），线宽测试系统（8）。本发明所述的基于未泵浦掺铒光纤环的光纤光栅布里渊光纤激光器，与现有技术相比，其优点与积极效果具体体现在，光纤光栅结构的布里渊光纤激光器不仅可以使得泵浦光在腔中只运行一次，而且能抑制高阶斯托克斯波和反斯托克斯波，同时采用百米量级单模光纤增益介质和未泵浦光纤环来保证布里渊激光器的单纵模窄线宽输出。本发明采用未泵浦掺饵光纤环的光纤光栅结构，实现单纵模窄线宽布里渊光纤激光器。

技术领域

本发明涉及光纤光栅布里渊光纤激光器，具体为一种基于未泵浦掺铒光纤环的光纤光栅布里渊光纤激光器，包括可调谐单频激光器、掺铒光纤放大器、偏振控制器、光环形器、光纤光栅、未泵浦掺饵光纤环、单模光纤、光电探测器、线宽测试系统。

背景技术

受激布里渊散射(SBS)作为一种非线性效应，由于其带宽窄和噪声低的优势，越来越受到国内外研究者的关注。基于光纤中SBS的增益作用，可将其应用于窄带放大器、微波光子、慢光延时以及光纤激光器等领域。布里渊光纤激光器(BFL)因其结构简单线宽窄的优势，一直是研究的热点，其研究方向主要集中在以下几个方面。

Stokes等[L.F.Stokes,M.Chodorow,H.J.Shaw,Optics Letters,1982,7(10)509-511.]提出用2X2耦合器构成的环形腔实现了亚毫瓦抽运阈值的全光纤布里渊激光器，但是其对抽运光要求苛刻，需要精确对准谐振腔的谐振波长，而由光环形器[Z.J.Wu,L.Zhan,Q.S.Shen,et al.Optics Letters,2011,36(19),3837-3839.]或者非对称马赫曾德尔干涉仪[J.Yong,L.Thévenaz,B.Kim,J.Lightwave Technol.2003,21(2),546.]构成的单通环形腔则不需要抽运光与谐振腔谐振波长严格匹配，且利用了商用广泛的DFB半导体激光器作为抽运光，也为BFL产品化提供了有效的方案；在环长方面，由于SBS增益带宽约为20MHz，为了获得单纵模BFL，需要将腔长控制在10m左右，以保证在增益谱中只有一个谐振模式，虽然Yong等[J.Yong,L.Thévenaz,B.Kim,J.Lightwave Technol.2003,21(2),546.]将腔长扩展至27.6m，但是实验也证明了配置34m腔长时会出现多模现象。

上述方案腔长的局限性限制了更低阈值、更窄线宽的发展，而且环形结构容易产生高阶斯托克斯波和反斯托克斯波，进而影响布里渊激光的单纵模状态。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明目的是提供一种基于未泵浦掺铒光纤环的光纤光栅布里渊光纤激光器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于未泵浦掺铒光纤环的光纤光栅布里渊光纤激光器，包括可调单频激光器，掺饵光纤放大器，偏振控制器，光环形器，第一光纤光栅，第二光纤光栅，未泵浦掺饵光纤环，单模光纤，线宽测试系统。

所述可调单频激光器输出端与掺饵光纤放大器输入端相连，所述掺饵光纤放大器输出端与偏振控制器输入端相连，所述偏振控制器输出端与光环形器的第一端口相连，所述光环形器的第二端口与第一光纤光栅相连，所述光环形器的第三端口与线宽测试系统相连，所述第一光纤光栅与未泵浦掺饵光纤环相连，所述未泵浦掺饵光纤环与单模光纤相连，所述单模光纤与第二光纤光栅相连。