[发明专利]基于分布式外反馈的波长可调超窄线宽集成式光纤激光器

权利要求书

1.一种基于分布式外反馈的波长可调超窄线宽集成式光纤激光器，其特征在于，包括光纤激光器主腔和分布式外反馈结构，所述光纤激光器主腔包括增益光纤以及分别位于所述增益光纤两端的低反射率光纤反射镜和中心波长可调的高反射率光纤布拉格光栅，所述增益光纤在泵浦源的激励下产生自发辐射能量并将所述自发辐射能量传递给所述中心波长可调的高反射率光纤布拉格光栅，所述高反射率光纤布拉格光栅从所述自发辐射能量中选择出特定波长的辐射信号并将所述辐射信号传输给所述分布式外反馈结构；

所述分布式外反馈结构根据所述辐射信号产生分布反馈信号并将所述分布反馈信号反向传输回所述光纤激光器主腔，对所述光纤激光器主腔内所述辐射信号的性能参数进行极致调控，并且所述辐射信号在所述光纤激光器主腔内通过所述增益光纤不断增益放大，最终形成特定波长的单纵模超窄线宽激光从所述光纤激光器主腔输出。

2.根据权利要求1所述的基于分布式外反馈的波长可调超窄线宽集成式光纤激光器，其特征在于，所述分布反馈信号为具有连续相位变化特征和波长自适应特性的分布式弱散射信号。

3.根据权利要求1或2所述的基于分布式外反馈的波长可调超窄线宽集成式光纤激光器，其特征在于，所述分布反馈信号实时自动匹配所述光纤激光器主腔内的共振模式，抑制所述光纤激光器主腔内的自发辐射，增强所述光纤激光器主腔内的受激辐射，以对所述光纤激光器主腔内选择出的特定波长的辐射信号的模式进行选择。

4.根据权利要求3所述的基于分布式外反馈的波长可调超窄线宽集成式光纤激光器，其特征在于，所述分布反馈信号对所述特定波长的辐射信号进行微扰，使输出的单纵模激光的线宽得以压缩。

5.根据权利要求4所述的基于分布式外反馈的波长可调超窄线宽集成式光纤激光器，其特征在于，所述分布反馈信号对所述特定波长的辐射信号进行微扰，使输出的单纵模激光的相位噪声和强度噪声得以降低。

6.根据权利要求1所述的基于分布式外反馈的波长可调超窄线宽集成式光纤激光器，其特征在于，还包括波分复用耦合器，所述高反射率光纤布拉格光栅位于所述增益光纤的第一端侧，所述增益光纤的第二端通过该波分复用耦合器分别与泵浦源结构、分布式外反馈结构、低反射率光纤反射镜连接，所述泵浦源结构通过所述波分复用耦合器将所述泵浦源提供给所述增益光纤；

所述增益光纤在泵浦源的激励下，产生自发辐射能量并将所述自发辐射能量传递给所述中心波长可调的高反射率光纤布拉格光栅，所述高反射率光纤布拉格光栅从所述自发辐射能量中选择出特定波长的辐射信号并依次通过所述增益光纤、波分复用耦合器将所述辐射信号传输给所述分布式外反馈结构；

所述分布式外反馈结构根据所述辐射信号产生分布反馈信号并通过所述波分复用耦合器将所述分布反馈信号提供给所述增益光纤，对在所述增益光纤处进行增益放大的所述辐射信号的性能参数进行极致调控，最终在所述光纤激光器主腔内形成特定波长的单纵模超窄线宽激光，从所述低反射率光纤反射镜输出。

7.根据权利要求6述的基于分布式外反馈的波长可调超窄线宽集成式光纤激光器，其特征在于，还包括隔离器，所述低反射率光纤反射镜的输出端与所述隔离器连接，所述低反射率光纤反射镜通过所述隔离器将所述特定波长的超窄线宽单纵模激光输出。

8.根据权利要求1所述的基于分布式外反馈的波长可调超窄线宽集成式光纤激光器，其特征在于，所述分布式外反馈结构为分布式高散射系数波导。

9.根据权利要求1、6和7中任意一项所述的基于分布式外反馈的波长可调超窄线宽集成式光纤激光器，其特征在于，所述增益光纤为高掺杂增益光纤。

10.根据权利要求1所述的基于分布式外反馈的波长可调超窄线宽集成式光纤激光器，其特征在于，所述光纤激光器利用所述分布反馈信号对所述光纤激光器主腔内所述辐射信号的性能参数进行极致调控，在输出的超窄线宽单纵模激光的波长发生变化时，能实时自动匹配实现线宽深压缩。