[发明专利]基于飞秒激光直写FBG阵列的掺铒光纤激光器

权利要求书

1.一种基于飞秒激光直写FBG阵列的掺铒光纤激光器，其特征在于，包括传感光纤，传感光纤上设有波分复用器、C波段掺饵光纤、L波段掺饵光纤、偏振控制器、光纤环形器、耦合器、泵浦源、光谱仪、FBG阵列；其中，波分复用器、C波段掺饵光纤、L波段掺饵光纤、偏振控制器、光纤环形器、耦合器依次连接形成环形腔状结构；泵浦源与波分复用器的输入端连接，提供光源；光谱仪与耦合器的输出端连接，用于对激光输出光谱进行采集；FBG阵列与光纤环形器的输出端连接，作为选频器件；FBG阵列通过飞秒激光直写单模光纤制得，单模光纤的纤芯刻写有三个并列的FBG光栅，且三个FBG光栅长度相等、反射波长不同。

2.如权利要求1所述的一种基于飞秒激光直写FBG阵列的掺铒光纤激光器，其特征在于，所述FBG阵列输出端熔接有宽带反射镜，宽带反射镜的端面渡有金属膜。

3.如权利要求1所述的一种基于飞秒激光直写FBG阵列的掺铒光纤激光器，其特征在于，所述耦合器采用分光比为10:90的耦合器，其10%输出端与所述光谱仪连接。

4.如权利要求1所述的一种基于飞秒激光直写FBG阵列的掺铒光纤激光器，其特征在于，所述泵浦源为976nm二极管。

5.如权利要求1所述的一种基于飞秒激光直写FBG阵列的掺铒光纤激光器，其特征在于，所述波分复用器的工作波长为976/1550nm。

6.如权利要求1所述的一种基于飞秒激光直写FBG阵列的掺铒光纤激光器，其特征在于，所述C波段掺铒光纤长度为3m，所述L波段掺铒光纤长度为10m。

7.如权利要求1所述的一种基于飞秒激光直写FBG阵列的掺铒光纤激光器，其特征在于，所述传感光纤尺寸为9/125μm。

8.如权利要求1所述的一种基于飞秒激光直写FBG阵列的掺铒光纤激光器，其特征在于，所述所述FBG阵列的制作方法为：

步骤1）将不去除涂层的单模光纤固定于三维移动平台上；

步骤2）通过调节平台将飞秒激光经反射镜反射后进入加工镜，经加工镜放大后聚焦在所述单模光纤的纤芯位置；所述飞秒激光波长为800nm，重频参数为1 kHz，脉冲宽度为35fs；所述加工镜为63倍浸油物镜，折射率匹配液为1.45；

步骤3）制作刻写周期为542nm的第一FBG光栅，在第一FBG光栅的一侧制作刻写周期为538nm的第二FBG光栅，在第一FBG光栅的另一侧制作刻写周期为547nm的第三FBG光栅，第一FBG光栅、第二FBG光栅、第三FBG光栅相互平行且长度均为3000μm，得到FBG阵列。

9.如权利要求8所述的一种基于飞秒激光直写FBG阵列的掺铒光纤激光器，其特征在于，所述第一FBG光栅、第二FBG光栅和第三FBG光栅的反射波长分别为1569.6nm 、1555.5nm和1583.8nm。

10.如权利要求8所述的一种基于飞秒激光直写FBG阵列的掺铒光纤激光器，其特征在于，所述步骤1）中，单模光纤一端连接光纤环形器的输出端，光纤环形器的输入端连接有ASE-C+L波段光源，光纤环形器的发射端连接有光谱仪；刻写过程中，ASE-C+L波段光源发出的光经环形器耦合后进入单模光纤，而后光谱分析仪采集各FBG光栅的反射谱数据，用于实时监测各FBG光栅的光谱特性。