一种同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器的制造方法
【专利摘要】一种同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器。其包括：915nm同带泵浦激光器、光纤波分复用器、高反射率光纤布拉格光栅、掺镱石英光纤、低反射率光纤布拉格光栅和输出光纤；915nm同带泵浦激光器作为同带泵浦源，光纤波分复用器的泵浦输入端口与同带泵浦激光器相连接，高反射率光纤布拉格光栅的一端与光纤波分复用器的输出端口相连接，另一端与掺镱石英光纤的一端相连接，低反射率光纤布拉格光栅与掺镱石英光纤的另一端相连接；单频激光最终由与低反射率光纤布拉格光栅另一端相连接的输出光纤中输出。本实用新型的同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器具有结构简单，体积紧凑、工作稳定性高且便于制作等优点。
【专利说明】—种同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光纤激光器【技术领域】，特别是涉及一种同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器。
【背景技术】
[0002]光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，通过掺杂不同稀土元素(如镱、铒、铥、钦等)，光纤激光器的工作波段可拓展到从紫外到红外的各个波段，与传统的全固态激光器相比光纤激光器结构紧凑、易于散热、工作稳定、抗干扰能力强、性价比出色。
[0003]在某些实际应用中，如光通信、激光全息、精密计量等，要求激光具有高单色性、高相干性，必须工作在单频状态下。因此单纵模输出的光纤激光器以其窄线宽单频输出、相干性好等特点一直是激光技术很活跃的研究领域。
[0004]工作于Iym波长以下的单频光纤激光器应用前景广阔，由于其在非线性频率变换中的重要应用(如可用于研制单频蓝光光源)近年来越来越吸弓I人们的关注，石英光纤同其他材料的光纤相比，发展比较成熟，机械性能优秀。因此研制一种同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器具有重要意义。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型提供的同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器包括:915nm同带泵浦激光器、光纤波分复用器、高反射率光纤布拉格光栅、掺镱石英光纤、低反射率光纤布拉格光栅和输出光纤；其中915nm同带泵浦激光器作为同带泵浦源，光纤波分复用器的泵浦输入端口与同带泵浦激光器相连接，915nm同带泵浦激光器通过光纤波分复用器后，对掺镱石英光纤进行抽运，高反射率光纤布拉格光栅的一端与光纤波分复用器的输出端口相连接，另一端与掺镱石英光纤的一端相连接，低反射率光纤布拉格光栅与掺镱石英光纤的另一端相连接；单频激光最终由与低反射率光纤布拉格光栅另一端相连接的输出光纤中输出。
[0007]所述的915nm同带泵浦激光器或为半导体激光器，或为全固态激光器，采用同带泵浦方式对增益光纤进行抽运。
[0008]所述的高反射率光纤布拉格光栅和低反射率光纤布拉格光栅组成激光腔，两个光纤布拉格光栅的中心波长均大于915nm。
[0009]所述的低反射率光纤布拉格光栅的单频输出的反射谱带宽在4GHz以下。
[0010]所述的光纤波分复用器与高反射率光纤布拉格光栅之间的连接、高反射率光纤布拉格光栅与掺镱石英光纤之间的连接、掺镱石英光纤与低反射率光纤布拉格光栅之间的连接以及低反射率光纤布拉格光栅与输出光纤之间的连接均采用焊接的方式。
[0011]本实用新型提供的同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器具有结构简单，体积紧凑、工作稳定性高且便于制作等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型提供的同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器的结构示意图。
[0013]图中标记:1.915nm同带泵浦激光器，2.光纤波分复用器，3.高反射率光纤布拉格光栅，4.掺镱石英光纤,5.低反射率光纤布拉格光栅,6.输出光纤。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器进行详细说明。
[0015]如图1所示，本实用新型提供的同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器包括915nm同带泵浦激光器1、光纤波分复用器2、高反射率光纤布拉格光栅3、掺镱石英光纤4、低反射率光纤布拉格光栅5和输出光纤6 ;其中915nm同带泵浦激光器I作为同带泵浦源，光纤波分复用器2的泵浦输入端口与同带泵浦激光器I相连接，915nm同带泵浦激光器I通过光纤波分复用器2后，对掺镱石英光纤进行抽运，高反射率光纤布拉格光栅3的一端与光纤波分复用器2的输出端口相连接，另一端与掺镱石英光纤4的一端相连接，低反射率光纤布拉格光栅5与掺铥石英光纤4的另一端相连接，这样，两个光纤布拉格光栅与增益光纤构成激光腔，单频激光最终由与低反射率光纤布拉格光栅5另一端相连接的输出光纤6中输出。
[0016]所述的光纤波分复用器2与高反射率光纤布拉格光栅3之间的连接、高反射率光纤布拉格光栅3与掺镱石英光纤4之间的连接、掺镱石英光纤4与低反射率光纤布拉格光栅5之间的连接以及低反射率光纤布拉格光栅5与输出光纤6之间的连接均采用焊接的方式。
[0017]所述的泵浦激光器是工作于915nm的激光器，该激光器可以为半导体激光器，也可以为全固态激光器，采用同带泵浦方式对增益光纤进行抽运。
[0018]所述的高反射率光纤布拉格光栅3与低反射率光纤布拉格光栅5组成激光腔,两个光纤布拉格光栅的中心波长均大于915nm，比如930nm。
[0019]本实用新型所述的激光输出为单频激光，是通过减小激光腔腔长和使用窄带光纤布拉格光栅获得的，由于激光纵模间距可表示为Δν其中c是光波在真空中的传播速度，η是光纤纤芯的折射率，L是激光腔腔长，从该表达式可以看出，减少激光腔长可以增大激光纵模间距，进而获得单频激光输出。本实用新型中通过使用长度很短的高掺杂的掺镱光纤(l-2cm),以及减小光栅尾纤长度,将激光腔腔长控制到2.5-3cm ;低反射率光纤布拉格光栅5为窄带光纤布拉格光栅，其反射谱带宽一般需要控制在4GHz以下，通过该光栅可以实现激光单频输出。
[0020]本实用新型提供的同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器的工作原理如下:
[0021]915nm同带泵浦激光器作为975nm单频光纤激光器的同带泵浦源，通过光纤波分复用器2耦合进入掺镱石英光纤4，基态能级吸收915nm泵浦从能级2F7/2跃迁至高能级2F572 ,从激发态2F5/2跃迁至2F7/2,这种准三能级结构中会产生975nm的光子。975nm单频激光的产生是通过使用长度很短的高掺杂的掺镱光纤和窄带光纤布拉格光栅实现的，由于激光纵模间距与激光腔腔长相关，减少激光腔长可以增大激光纵模间距，利于单纵模的选取，而窄带光纤布拉格光栅可以进一步限制输出激光的波长范围，最终获得窄线宽975nm单频激光输出。
【权利要求】
1.一种同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器，其特征在于:其包括915nm同带泵浦激光器(I)、光纤波分复用器(2)、高反射率光纤布拉格光栅(3)、掺镱石英光纤(4)、低反射率光纤布拉格光栅(5)和输出光纤(6);其中915nm同带泵浦激光器(I)作为同带泵浦源，光纤波分复用器(2)的泵浦输入端口与同带泵浦激光器(I)相连接，915nm同带泵浦激光器(I)通过光纤波分复用器(2)后，对掺镱石英光纤进行抽运，高反射率光纤布拉格光栅(3)的一端与光纤波分复用器(2)的输出端口相连接,另一端与掺镱石英光纤(4)的一端相连接，低反射率光纤布拉格光栅(5)与掺镱石英光纤(4)的另一端相连接；单频激光最终由与低反射率光纤布拉格光栅(5)另一端相连接的输出光纤(6)中输出。
2.根据权利要求1所述的同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器，其特征在于:所述的915nm同带泵浦激光器(I)或为半导体激光器，或为全固态激光器，采用同带泵浦方式对增益光纤进行抽运。
3.根据权利要求1所述的同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器，其特征在于:所述的高反射率光纤布拉格光栅(3 )和低反射率光纤布拉格光栅(5 )组成激光腔,两个光纤布拉格光栅的中心波长均大于915nm。
4.根据权利要求1所述的同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器，其特征在于:所述的低反射率光纤布拉格光栅(5)的单频输出的反射谱带宽在4GHz以下。
5.根据权利要求1所述的同带泵浦掺镱石英光纤的975纳米单频光纤激光器，其特征在于:所述的光纤波分复用器(2)与高反射率光纤布拉格光栅(3)之间的连接、高反射率光纤布拉格光栅(3 )与掺镱石英光纤(4 )之间的连接、掺镱石英光纤(4 )与低反射率光纤布拉格光栅(5)之间的连接以及低反射率光纤布拉格光栅(5)与输出光纤(6)之间的连接均米用焊接的方式。
【文档编号】H01S3/08GK203932659SQ201420127732
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】史伟, 张卓 申请人:天津欧泰激光科技有限公司