[发明专利]一种光纤体制的超窄线宽激光器

说明书

本发明公开了一种光纤体制的超窄线宽激光器，包括第一半导体单模泵浦激光器、波分复用器、微晶玻璃光纤、光纤隔离器和光纤输出接头以及连接前述各器件的配套无源传输光纤，还包括刻蚀在微晶玻璃光纤上的左侧相移光栅、右侧相移光栅以及位于左侧相移光栅和右侧相移光栅之间的相移点，相移光栅组成了激光器的DFB结构和谐振腔，所述的无源传输光纤具有斜楔形端头；本发明具有结构简单紧凑、环境稳定性高、光束质量好、易于系统集成等优点，可用于激光冷却、俘获铯原子、量子雷达和量子计算等前沿领域。

技术领域

本发明属于光电探测技术领域，具体涉及一种集成光纤激光器，可广泛用于激光冷却、俘获铯原子、量子雷达和量子计算等前沿领域。

背景技术

在激光冷却、制作铯原子钟、量子计算等领域，需要窄线宽，高平均功率、能长期稳定工作、抗干扰能力强、结构紧凑的852nm激光器。

目前主流的852nm激光器体制主要还是以半导体体制为主，而半导体体制相对于光纤体制有如下诸多缺点：

（1）半导体激光器工作波长和线宽等关键参数受温度变化较大、在高冲击、强震动、大温差和电磁干扰下的稳定性均不及光纤激光器。

（2）半导体激光器由于需要庞大的温控电路和热沉，因此不如光纤激光器特有的柔性布置出的激光器结构紧凑。

（3）光纤激光器可以做到单模输出，通过控制刻蚀的相移光栅参数，可以轻松实现窄线宽单频运转，而半导体激光器光束发散角大，光束质量不如光纤激光器，且线宽较宽。

（4）光纤激光器可以轻松基于本发明搭建的DFB结构进行选频调谐，且选频后工作稳定。半导体激光器一般通过温度调谐，温度变化同时会引起其波长和线宽不稳定，且调谐范围有限。

发明内容

针对现有技术中的以上不足，本发明公开了一种光纤体制下的852nm超窄线宽激光器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光纤体制的超窄线宽激光器，包括第一半导体单模泵浦激光器、波分复用器、微晶玻璃光纤、光纤隔离器和光纤输出接头以及连接前述各器件的配套无源传输光纤，还包括刻蚀在微晶玻璃光纤上的左侧相移光栅、右侧相移光栅以及位于左侧相移光栅和右侧相移光栅之间的相移点，相移光栅组成了激光器的DFB结构和谐振腔，所述的无源传输光纤具有斜楔形端头。

所述的一种光纤体制的超窄线宽激光器，其端头为与光纤熔接的一个apc/fc跳线头或者与光纤轴向呈8°的斜切角。

所述的一种光纤体制的超窄线宽激光器，其波分复用器和微晶玻璃光纤之间连接有第二半导体单模泵浦激光器。

所述的一种光纤体制的超窄线宽激光器，其第一半导体单模泵浦激光器、波分复用器、微晶玻璃光纤、光纤隔离器和光纤输出接头之间采用熔接连接。

本发明的有益效果是：

与半导体激光器不同，本发明的增益部分和传输部分同属光纤体制，因此在耦合点出可以直接进行光纤熔接，极大减少了耦合的损耗。

本发明通过使用微晶玻璃光纤作为增益介质，并在微晶玻璃光纤上刻蚀相移光栅作为DFB结构的激光谐振腔，制作出光纤体制的852nm超窄线宽激光器。与传统半导体体制的852nm激光器相比，本发明具有简单紧凑、环境稳定性高、能长期稳定工作、抗干扰能力强和线宽超窄等优点；与部分传统石英光纤体制的激光器相比，本发明采用的微晶玻璃光纤增益介质发光效率更高，且直接在增益部分刻蚀相移光栅的DFB结构，输出的激光线宽更窄。本发明可广泛用于激光冷却、俘获铯原子、量子雷达和量子计算等前沿领域。

附图说明

图1是本发明第一实施例的结构示意图；

图2是本发明第二实施例的结构示意图。