[发明专利]轨道角动量线性激光器及激光通信系统

说明书

本发明适用于激光技术领域，提供了一种轨道角动量线性激光器及激光通信系统，包括：依次连接的泵浦源、波分复用器、第一少模倾斜光纤布拉格光栅、第一偏振控制器、少模掺饵光纤、第二偏振控制器及第二少模倾斜光纤布拉格光栅；第一少模倾斜光纤布拉格光栅和第二少模倾斜光纤布拉格光栅的同阶角动量谐振峰位置一致，用于实现同阶角动量模式的信号光的谐振。本发明实施例根据少模倾斜光纤布拉格光栅的特性，泵浦源发出的泵浦光在谐振腔内谐振激发出多个轨道角动量模式，通过调整偏振控制器实现多个角动量模式的任意一个角动量模式的选择输出，同一激光器可实现多阶OAM光束的选择输出。

技术领域

本发明属于激光技术领域，尤其涉及一种轨道角动量线性激光器及激光通信系统。

背景技术

OAM(orbital angular momentum，轨道角动量)光束具有螺旋状波前相位、无穷多的轨道角动量值以及环状光场分布，这些特性使得OAM光束在微粒操控、光通信、天文探测、超分辨成像、物体探测、量子信息处理等领域具有重要的应用价值。

由于光纤兼容性好、制造工艺简单且操作灵活方便，现有技术中，通常采用长周期光纤光栅产生OAM光束，但长周期光纤光栅产生OAM光束单一设备只能产生一阶OAM光束，无法进行波长选择，限制了OAM光束的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种轨道角动量线性激光器及激光通信系统，以解决现有技术中长周期光纤光栅产生OAM光束单一设备只能产生一阶OAM光束，无法进行波长选择，限制了OAM光束的应用的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种轨道角动量线性激光器，包括：依次连接的泵浦源、波分复用器、第一少模倾斜光纤布拉格光栅、第一偏振控制器、少模掺饵光纤、第二偏振控制器及第二少模倾斜光纤布拉格光栅；

所述第一少模倾斜光纤布拉格光栅和所述第二少模倾斜光纤布拉格光栅的同阶角动量谐振峰位置一致，用于实现同阶角动量模式的信号光的谐振。

所述泵浦源发出的泵浦光在谐振腔内谐振激发出多阶轨道角动量模式，通过调节所述第一偏振控制器和所述第二偏振控制器对所述多阶轨道角动量模式进行选择，实现单一轨道角动量信号光的输出。

可选的，所述第一少模倾斜光纤布拉格光栅和所述第二少模倾斜光纤布拉格光栅为在少模环芯光纤上刻写的布拉格光栅。

可选的，所述的轨道角动量线性激光器，还包括：泵浦保护器；

所述泵浦保护器连接在所述泵浦源与所述波分复用器之间。

可选的，所述波分复用器为980nm/1550nm波分复用器。

可选的，所述泵浦源的泵浦波长为980nm。

可选的，所述少模掺饵光纤为支持五个模式稳定传输的增益光纤。

可选的，所述的轨道角动量线性激光器，还包括：可调衰减器和准直器；

所述可调衰减器连接在所述波分复用器的第一端与所述准直器之间；

所述泵浦源与所述波分复用器的第二端连接，所述第一少模倾斜光纤布拉格光栅与所述波分复用器的第三端连接。

可选的，轨道角动量线性激光器，还包括：物镜、非偏振分束器及CCD探测器；

所述物镜设置在所述第二少模倾斜光纤布拉格光栅的输出端；

所述非偏振分束器设置在所述物镜与所述CCD探测器之间。

可选的，所述多阶轨道角动量模式的信号光的波长分别为1554.45nm、1552.78nm和1549.84nm。