[发明专利]一种全光纤布里渊单频涡旋激光器

权利要求书

1.一种全光纤布里渊单频涡旋激光器，其特征在于包括基模泵浦源、光放大器、第一偏振控制器、轨道角动量模式产生器、第二偏振控制器、光纤环形器、光纤耦合器、第三偏振控制器和涡旋光纤；

所述轨道角动量模式产生器具有第一端口和第二端口；

所述光纤环形器具有第一端口、第二端口和第三端口；

所述光纤耦合器具有第一端口、第二端口和第三端口；

所述基模泵浦源经单模光纤连接至光放大器，所述光放大器经单模光纤连接至轨道角动量模式产生器的第一端口，所述第一偏振控制器施加在轨道角动量模式产生器第一端口的单模光纤上，所述轨道角动量模式产生器的第二端口经涡旋光纤连接至光纤环形器的第一端口，所述第二偏振控制器施加在光纤环形器第一端口的涡旋光纤上，所述光纤环形器的第二端口经涡旋光纤连接至光纤耦合器的第一端口，所述光纤耦合器的第二端口经涡旋光纤连接至光纤环形器的第三端口，所述第三偏振控制器施加在光纤耦合器第二端口的涡旋光纤上，所述光纤耦合器的第三端口输出单频涡旋激光；

所述涡旋光纤为纤芯和包层的折射率满足高折射率对比度以使涡旋光纤中支持的各矢量模式有效折射率差大于1×10^-4进而支持轨道角动量模式稳定传输的光纤；

所述轨道角动量模式产生器、光纤环形器和光纤耦合器均为涡旋光纤器件，支持轨道角动量模式在谐振腔内和输出端的产生和稳定传输；

所述光纤环形器和光纤耦合器经涡旋光纤连接构成超短环形谐振腔，基于同阶模式泵浦机制，使得腔内同阶轨道角动量模式的布里渊信号光直接谐振，进而获得高纯度单频涡旋激光输出。

2.根据权利要求1所述一种全光纤布里渊单频涡旋激光器，其特征在于，所述轨道角动量模式产生器为熔融型光纤模式选择耦合器、长周期光纤光栅或手性光纤光栅，模式转换效率大于70%，模式纯度大于80%，第一端口采用单模光纤，第二端口采用涡旋光纤。

3.根据权利要求1所述一种全光纤布里渊单频涡旋激光器，其特征在于，所述光纤环形器的第一端口、第二端口和第三端口均采用涡旋光纤。

4.根据权利要求1所述一种全光纤布里渊单频涡旋激光器，其特征在于，所述光纤耦合器为涡旋光纤与涡旋光纤熔融拉锥制得的1×2耦合器，第一端口、第二端口和第三端口均采用涡旋光纤。

5.根据权利要求1所述一种全光纤布里渊单频涡旋激光器，其特征在于，所述环形腔的腔长小于6m。

6.根据权利要求1所述一种全光纤布里渊单频涡旋激光器，其特征在于，所述涡旋光纤为支持轨道角动量模式稳定传输的阶跃折射率环芯光纤、梯度折射率环芯光纤、梯度折射率光纤或逆抛物线折射率光纤。