[实用新型]超窄线宽单频光纤激光器

说明书

本实用新型提供了一种超窄线宽单频光纤激光器。由直接刻在掺稀土光纤上的对称变波纹周期光栅、波分复用器、泵浦激光和光纤隔离器组成，刻在掺稀土光纤上的对称变波纹周期光栅与波分复用器的信号端熔接，形成超窄线宽光纤激光谐振腔，泵浦激光器与波分复用器的泵浦端熔接，光纤隔离器的输入端与波分复用器的另一信号端连接；泵浦激光通过光纤波分复用器对刻有对称变波纹周期光栅的掺铒光纤的光纤激光腔进行泵浦，超窄线宽激光从波分复用器的另一信号端输出到光纤隔离器的输入端，通过光纤隔离器的输出端单向输出。本实用新型的超窄线宽光纤激光器可以有效抑制或消除环境变化对激光输出参数的影响。具有结构简单，性能稳定，输出单频激光线宽超窄的优点。

技术领域

本实用新型涉及光纤激光器技术领域，尤其涉及一种超窄线宽单频光纤激光器。

背景技术

目前，窄线宽单频光纤激光器采用的主要腔型有线型腔和环形腔。线型腔的结构简单、腔短和工作稳定，基本不存在跳模的问题；环形腔的腔体较长，增益较高，而且可在腔内加入各种滤波器件来获得窄线宽或波长调谐，但会出现随机的跳模现象。为了解决这个问题，一般在光波传输的环路设置饱和吸收体或复合环实现单频输出，但这样设计增加了光路的复杂性，直接导致光纤激光器体积大、对环境(温度、震动、声波等)敏感。实际上，线型腔和环型腔产生单频激光的核心都依赖于窄谱光谱滤波器，如果能获得超窄谱的光谱滤波器，线型腔将能实现高Q值和抑制烧孔效应，而环型腔将不再需要饱和吸收体或复合环。所以，获得超窄谱的光谱滤波器一直是实现高品质、高可靠单频光纤激光器的核心和基础。

基于光纤的法布里珀罗(FP)滤波器和基于光纤光栅的光谱滤波器是实现光纤激光的主流方案，已能实现kHz量级窄线宽单频激光输出。但由于在超窄谱光纤光栅滤波器等方面没有实质性进展，单频光纤激光器的线宽一直停留在kHz量级，很长时间没有突破。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种结构简单的超窄线宽单频光纤激光器，易于集成封装，可以抑制或消除环境(温度、震动、声波等)变化对激光输出参数的影响。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。

一种超窄线宽单频光纤激光器，由直接刻在掺稀土光纤上的对称变波纹周期光栅、波分复用器、泵浦激光和光纤隔离器组成，刻在掺稀土光纤上的对称变波纹周期光栅与波分复用器的信号端熔接，形成超窄线宽光纤激光谐振腔，泵浦激光器与波分复用器的泵浦端熔接，形成后向激光泵浦，光纤隔离器的输入端与波分复用器的另一信号端连接；

所述泵浦激光通过光纤波分复用器对刻有对称变波纹周期光栅的掺铒光纤的光纤激光腔进行泵浦，超窄线宽激光从波分复用器的另一信号端输出到光纤隔离器的输入端，通过光纤隔离器的输出端单向输出。

优选地，对称变波纹周期光栅通过对称变波纹周期光纤光栅模板和紫外激光刻在掺铒光纤的中部位置；

或者，

对称变波纹周期光栅采用氩离子紫外激光通过微位移控制刻在掺铒光纤的中部位置。

优选地，所述掺铒光纤长度为10米长，所述对称变波纹周期光栅的栅区长度为1～5cm。

优选地，直接刻写在掺稀土光纤上的对称变波纹周期光栅为超窄线宽光纤激光器的激光腔。

优选地，所述掺稀土光纤为掺铒光纤、铒镱共掺光纤。

优选地，所述泵浦激光器波长为808nm、980nm和1480nm波段。

由上述本实用新型的实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的超窄线宽光纤激光器，由于采用直接制作在掺铒光纤中(一般为厘米量级)的对称变波纹周期光栅作为激光腔，结构简单、长度短，易于集成奋战，可以有效抑制或消除环境(温度、震动、声波等)变化对激光输出参数的影响。具有结构简单，性能稳定，输出单频激光线宽超窄的优点。