光源线宽逐级压缩系统的制作方法

本发明属于光源发生装置领域，具体涉及一种光源线宽逐级压缩系统。

背景技术：

超窄线宽的单纵模激光束是一种具有极低相位噪声和超长相干长度的优质光源，在第一光纤传感、第一光纤通信、激光雷达、分布式石油管道检测等领域中具有广阔的应用前景。目前形成超窄线宽的单纵模激光束的方法多种多样，比如短腔法、饱和吸收体、多环环形腔等方法，但基于前述方法的激光器大多存在结构复杂、体积较大、成本高昂、线宽压缩效果不理想的缺陷，这大大的限制了超窄线宽的单纵模激光束的应用。

技术实现要素：

本发明提供一种光源线宽逐级压缩系统，以解决目前产生光源线宽逐级压缩系统结构复杂、体积较大、成本较高以及线宽压缩不理想的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种光源线宽逐级压缩系统，包括窄线宽光源发生装置和线宽压缩装置，其中所述窄线宽光源发生装置包括光源发生增益装置、第一光纤、第一滤波器，所述光源发生增益装置用于产生光源并将所述光源作为入射光传输给所述第一光纤；

所述第一光纤用于基于瑞利散射效应对所述入射光的线宽进行压缩，以获得线宽压缩后的入射正方向和入射反方向上的瑞利散射信号，针对传输至所述第一滤波器的所述入射正方向上的瑞利散射信号，一部分被所述第一滤波器传输出去，另一部分被所述第一滤波器反射回所述第一光纤，所述第一光纤将被反射回来的瑞利散射信号，连同所述入射反方向上的瑞利散射信号传输给所述光源发生增益装置进行增益放大；

增益放大后的瑞利散射信号作为入射光被传输给所述第一光纤，以使所述第一光纤对所述入射光的线宽进行循环压缩，直至所述预设量的光源被所述第一滤波器全部传输出去，最后被传输出去的该部分光源即为所述窄线宽光源发生装置输出的窄线宽光源，该窄线宽光源被传输给所述线宽压缩装置后，由所述线宽压缩装置基于布里渊散射效应和瑞利散射效应对其接收到的光源的线宽做进一步压缩。

在一种可选的实现方式中，所述窄线宽光源发生装置还包括第二滤波器，所述光源发生增益装置用于将所述预设量的光源作为输入光源传输给所述第二滤波器，所述输入光源的一部分作为入射光被所述第二滤波器传输至所述第一光纤，另一部分被所述第二滤波器反射回所述光源发生增益装置进行增益放大，增益放大后的该部分光源作为输入光源被传输给所述第二滤波器。

在另一种可选的实现方式中，所述第一光纤将被所述第一滤波器反射回来的瑞利散射信号，连同所述入射正方向上的瑞利散射信号传输给所述第二滤波器；

所述第二滤波器将其接收到的瑞利散射信号的一部分作为入射光反射给所述第一光纤，另一部分传输至所述光源发生增益装置进行增益放大，增益放大后的该部分瑞利散射信号作为输入光源被传输给所述第二滤波器。

在另一种可选的实现方式中，所述光源发生增益装置为激光器内的增益介质。

在另一种可选的实现方式中，所述第二滤波器为激光器内的光栅。

在另一种可选的实现方式中，所述激光器采用单纵模激光器。

在另一种可选的实现方式中，所述第一滤波器和所述第二滤波器可透射和反射的波长范围覆盖所述光源发生增益装置所产生的光源的波长范围。

在另一种可选的实现方式中，通过对所述第一光纤的材料和长度，以及所述第一滤波器、所述第二滤波器的透射率和反射率进行设计，来获得最优窄线宽光源。

在另一种可选的实现方式中，所述线宽压缩装置包括第一环形器、第二环形器、偏振控制器、第二光纤、第三光纤和第三滤波器，其中所述窄线宽光源通过所述第一环形器被传输给所述第二光纤，所述第二光纤基于布里渊散射效应产生布里渊散射光，该布里渊散射光传输回所述第一环形器并被所述第一环形器传输给所述偏振控制器，所述偏振控制器对所述布里渊散射光进行偏振处理后传输给所述第二环形器，所述第二环形器将所述布里渊散射光作为入射光传输给所述第三光纤；

所述第三光纤基于瑞利散射效应产生瑞利散射光，针对传输给所述第三滤波器的入射正方向上的瑞利散射光，一部分被所述第三滤波器传输出去，另一部分被所述第三滤波器反射回所述第三光纤，所述第三光纤将反射回来的瑞利散射光，连同所述入射反方向上的瑞利散射光通过所述第二环形器传输给所述第二光纤。

在另一种可选的实现方式中，所述第一滤波器与所述线宽压缩装置之间设置有光功率放大器。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用第一光纤基于瑞利散射效应对光源发生增益装置产生的预设量光源的线宽进行压缩，并使第一滤波器具有透射和发射的特性，一方面可以保证光源被传输出去，另一方面可以保证第一光纤基于瑞利散射效应产生的入射正方向上的部分瑞利散射信号被反射回第一光纤，以使沿着第一光纤传输给光源发生增益装置进行增益放大的瑞利散射信号增多，从而可以保证更多的光源被增益放大后再进行线宽循环压缩，实现窄线宽光源输出，由于本发明所涉及的器件较少，因此相比于目前光源线宽逐级压缩系统结构简单、体积较小、成本较低，且线宽压缩理想；

2、本发明通过在光源发生增益装置与第一光纤之间增加第二滤波器，并使第二滤波器具有透射和反射的特性，可以在保证正常线宽压缩和增益放大的同时，提高线宽压缩和增益放大的效率；

3、本发明通过采用激光器内的增益介质作为光源发生增益装置，采用激光器内的光栅作为第二滤波器，可以进一步简化结构、减小体积和降低成本；

4、本发明通过使第一滤波器和第二滤波器可透射和反射的波长范围覆盖光源发生增益装置所产生的光源的波长范围，可以保证光源在第一滤波器和第二滤波器中实现透射和反射；

5、本发明通过对所述第一光纤的材料和长度，以及所述第一滤波器、所述第二滤波器的透射率和反射率进行设计，可以获得最优窄线宽光源；

6、本发明依次通过第一环形器、偏振控制器和第二环形器将第二光纤基于窄线宽光源产生的布里渊散射光传输给第三光纤，可以使第三光纤基于瑞利散射效应对布里渊散射光的线宽进行压缩；针对第三光纤基于瑞利散射效应产生的入射正方向上的瑞利散射光，将其传输给第三滤波器，本发明通过使第三滤波器具有透射和发射的特性，一方面可以保证光源被传输出去，另一方面可以保证入射正方向上的瑞利散射光沿着第三光纤被传输至第二环形器，再由第二环形器将入射反方向和入射正方向上的瑞利散射光传输给第二光纤，由此第二光纤上输出光源的光通量增大，且受激布里渊散射效应增强，从而使输出光源的线宽压缩效率提高；另外，本发明通过在将第二光纤上的布里渊散射光传输给第二环形器之前，采用偏振控制器对布里渊散射光进行偏振处理，可以进一步提高压缩准确度；

7、本发明中将窄线宽光源发生装置输出的光源提供给线宽压缩装置，这样即便增大第二光纤的长度，也可以保证线宽压缩装置输出单纵模激光，且可以保证线宽压缩装置的输出功率稳定，最终输出线宽为Hz量级的光源；

8、本发明通过在第一滤波器与线宽压缩装置之间设置有光功率放大器，可以对第一滤波器输出的窄线宽光源进行功率放大，从而可以进一步保证线宽压缩装置输出单纵模激光，且可以保证线宽压缩装置的输出功率稳定，最终输出线宽为Hz量级的光源。

附图说明

图1是本发明光源线宽逐级压缩系统的一个实施例结构示意图；

图2是本发明光源线宽逐级压缩系统的另一个实施例结构示意图；

图3是本发明光源线宽逐级压缩系统的另一个实施例结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

经申请人研究发现，光纤在发生瑞利散射效应时，不仅可以在各个方向上产生瑞利散射信号，而且还可以对入射至光纤的入射光的线宽进行压缩。也就是说，当光纤发生瑞利散射效应时，在接收到入射光后，基于瑞利散射效应所产生的各个方向上的瑞利散射信号的线宽都将小于入射光的线宽。基于此，本发明实施例中提出了基于瑞利散射效应进行线宽压缩的一种光源发生装置，其可以实现窄线宽光源输出。另外，本发明在获得窄线宽光源后，可以基于光纤的布里渊散射效应和瑞利散射效应对该窄线宽光源的线宽做进一步压缩，从而实现光源线宽的逐级压缩。

参见图1，为本发明光源线宽逐级压缩系统的一个实施例结构示意图。该光源线宽逐级压缩系统可以包括窄线宽光源发生装置100和线宽压缩装置200，其中窄线宽光源发生装置100可以包括光源发生增益装置110、第一光纤120和第一滤波器130，光源发生增益装置110通过第一光纤120与第一滤波器130连接，且第一滤波器130与线宽压缩装置200连接。

本实施例中，以光源发生增益装置110在极短的单位时间(诸如10秒内)内产生的光源量为例，光源发生增益装置110可以将该光通量大小的光源作为入射光传输给第一光纤120，第一光纤120在接收到入射光后，发生瑞利散射效应，并基于瑞利散射效应对入射光的线宽进行压缩，从而使瑞利散射效应所产生的各个方向上的瑞利散射信号的线宽都窄于入射光的线宽。其中，针对线宽压缩后的入射正方向上的瑞利散射信号，其可以沿着第一光纤120被传输至第一滤波器130。第一滤波器130具有透射和反射的特性，因此入射正方向上的一部分瑞利散射信号被第一滤波器130传输出去，另一部分瑞利散射信号被第一滤波器130反射回第一光纤120。此后，第一光纤120将被反射回来的瑞利散射信号，连同入射反方向上的瑞利散射信号传输给光源发生增益装置110进行增益放大(诸如光强放大)。增益放大后的瑞利散射信号可以再次作为入射光传输给第一光纤。

第一光纤120在接收到入射光后，可以按照上述相同的方式对入射光进行处理，从而对光源发生增益装置110产生的光源的线宽进行循环压缩，直至光源发生增益装置110在单位时间内产生的光源被第一滤波器130全部传输出去。由于每次线宽压缩过程，都会有部分光源被第一滤波器130传输出去，因此当光源被第一滤波器130全部传输出去时，表示整个线宽循环压缩过程结束。由于从光源被传输至第一光纤到光源被全部传输出去的时间非常短(即单位时间极短)，且在整个线宽循环压缩过程中最后输出的该部分光源的强度远远大于之前输出的光源的强度，因此最后输出的该部分光源可以视为整个线宽循环压缩过程中输出的光源，即该光源发生装置输出的光源。由于整个线宽循环压缩过程中的每次线宽压缩过程，最后输出的该部分光源的线宽都经历了，因此最后输出的该部分光源的线宽得到了极大地压缩，即该光源发生装置输出的光源的线宽得到了极大地压缩，从而使该光源发生装置100输出窄线宽光源。由于单位时间极短，因此可以视为窄线宽光源发生装置可以稳定输出窄线宽光源。在输出窄线宽光源后，其可以被输出给线宽压缩装置200，再由线宽压缩装置200基于布里渊散射效应和瑞利散射效应，对其接收到的光源的线宽做进一步压缩，从而获得超窄线宽光源。

由上述实施例可见，本发明采用第一光纤基于瑞利散射效应对光源发生增益装置产生的预设量光源的线宽进行压缩，并使第一滤波器具有透射和发射的特性，一方面可以保证光源被传输出去，另一方面可以保证第一光纤基于瑞利散射效应产生的入射正方向上的部分瑞利散射信号被反射回第一光纤，以使沿着第一光纤传输给光源发生增益装置进行增益放大的瑞利散射信号增多，从而可以保证更多的光源被增益放大后再进行线宽循环压缩，实现窄线宽光源输出，由于本发明所涉及的器件较少，因此相比于目前光源线宽逐级压缩系统结构简单、体积较小、成本较低，且线宽压缩理想。另外，本发明通过采用线宽压缩装置，基于布里渊散射效应和瑞利散射效应对窄线宽光源做进一步压缩，可以进一步减小输出光源的线宽。

参见图2，为本发明光源线宽逐级压缩系统的另一个实施例结构示意图。图2与图1所示光源线宽逐级压缩系统的区别在于，该窄线宽光源发生装置100还可以包括第二滤波器140，其中该光源发生增益装置110可以依次通过第二滤波器140、第一光纤120连接第一滤波器130。

本实施例中，同样地，以光源发生增益装置110在极短的单位时间(诸如10秒内)内产生的光源量为例，光源发生增益装置110可以将该光通量大小的光源作为输入光源传输给第二滤波器140。第二滤波器140具有透射和反射的特性，因此传输给第二滤波器140的输入光源，一部分作为入射光被第二滤波器140传输至第一光纤120，另一部分被反射回光源发生增益装置110进行增益放大，增益放大后的该部分光源可以作为输入光源再次传输至第二滤波器140。

第一光纤120在接收到入射光后，可以发生瑞利散射效应，并可以基于瑞利散射效应对入射光的线宽进行压缩，从而使瑞利散射效应所产生的各个方向上的瑞利散射信号的线宽都窄于入射光的线宽。针对线宽压缩后的入射正方向上的瑞利散射信号，其可以沿着第一光纤120被传输至第一滤波器130。由于第一滤波器130具有透射和反射的功能，因此入射正方向上的瑞利散射信号的一部分可以被第一滤波器130传输出去，另一部分可以被第一滤波器130反射回第一光纤120。此后，第一光纤120将被第一滤波器130反射回来的瑞利散射信号，连同其基于瑞利散射效应产生的入射反方向上的瑞利散射信号，传输给第二滤波器140。此后，第二滤波器140可以将其接收到的瑞利散射信号的一部分作为入射光反射回第一光纤120，另一部传输至光源发生增益装置110进行增益放大，增益放大的该部分瑞利散射信号可以作为输入光源再次传输至第二滤波器140。

第二滤波器140在接收到输入光源后，可以按照上述相同的方式对输入光源进行处理，且第一光纤120在接收到入射光后，也可以按照上述相同的方式对入射光进行处理，从而可以对光源发生增益装置110产生的光源的线宽进行循环压缩，直至该光通量大小的光源被第一滤波器130全部传输出去。

本发明通过在光源发生增益装置与第一光纤之间增加第二滤波器，并使第二滤波器具有透射和反射特性，一方面可以使第二滤波器在接收到输入光源时，将一部分输入光源传输给第一光纤进行正常线宽压缩，并将另一部分输入光源反射回光源发生增益装置进行增益放大，由此可以提高增益放大的效率；另一方面可以使第二滤波器在接收到第一光纤传输过来的瑞利散射信号时，将一部分瑞利散射信号作为入射光反射回第一光纤，由此可以提高线宽压缩的效率，并将另一部分瑞利散射信号传输给光源发生增益装置可以进行正常增益放大。由此可见，本发明通过在光源发生增益装置与第一光纤之间增加第二滤波器，并使第二滤波器具有透射和反射的特性，可以在保证正常线宽压缩和增益放大的同时，提高线宽压缩和增益放大的效率。

另外，图2与图1所示光源线宽逐级压缩系统的区别还在于，线宽压缩装置200可以包括第一环形器210、第二环形器220、偏振控制器230、第二光纤240、第三光纤250和第三滤波器260，其中窄线宽光源发生装置100中第一滤波器130的输出端连接第一环形器210的第一端口1，第一环形器210的第二端口2通过第二光纤240连接第二环形器220的第三端口3，第一环形器210的第三端口3通过偏振控制器230连接第二环形器220的第一端口1，第二环形器220的第二端口2通过第三光纤250连接第三滤波器260的输入端，第三滤波器260的输出端输出线宽被逐级压缩后的光源。

本实施例中，以窄线宽光源发生装置100在极短的单位时间(诸如10秒内)内产生的窄线宽光源量为例，该窄线宽光源在被传输至第一环形器210的第一端口1后，第一环形器210可以将该窄线宽光源从其第二端口2输出，并传输给第二光纤240。第二光纤240基于布里渊散射效应产生布里渊散射光并将布里渊散射光作为输出光源传输回第一环形器210的第二端口2。此后，第一环形器210从其第三端口3将该布里渊散射光输出，并传输给偏振控制器230，由偏振控制器230对该布里渊散射光进行偏振处理，并将偏振处理后的布里渊散射光传输给第二环形器220的第一端口1。第二环形器220在接收到布里渊散射光后，将该布里渊散射光从其第二端口2输出，并传输给第三光纤250。第三光纤250在接收到布里渊散射光后，基于瑞利散射效应对布里渊散射光的线宽进行压缩，从而获得入射正方向和入射反方向上的瑞利散射光，其中入射正方向上的瑞利散射光被传输至第三滤波器260。第三滤波器260具有透射和反射的特性，因此入射正方向上的瑞利散射光一部分被第三滤波器260传输出去，另一部分瑞利散射光被第三滤波器260反射回第三光纤250。此后，第三光纤250可以将反射回来的瑞利散射光，连同入射反方向上的瑞利散射光传输至第二环形器250的第二端口2。

第二环形器250在接收到瑞利散射光后，可以将该瑞利散射光从其第三端口3输出，并传输给第二光纤240，此时第二光纤240上的布里渊散射光与瑞利散射光共同构成输出光源。由于第二光纤240接收到窄线宽光源后产生布里渊散射光到第二光纤240接收到从第二环形器220传输回的瑞利散射光的间隔时间很短(该间隔时间远远小于上述单位时间)，因此当第二光纤240接收到从第二环形器220传输回的瑞利散射光时，第二光纤240还输入有窄线宽光源。此时，第二光纤240上的输出光源与窄线宽光源相互作用，发生受激布里渊散射效应，在受激布里渊散射效应过程中输出光源的线宽会得到压缩，并且由于每次线宽压缩过程中，第二环形器220都会向第二光纤240传输回部分瑞利散射光，因此在每次线宽压缩过程中输出光源的光通量也会增大。

输出光源的线宽被压缩且光通量增大后，可以被再次传输给第一环形器210的第二端口2，此后可以按照上述相同的方式对输出光源的线宽进行循环压缩，与此同时布里渊散射光的光通量也会进一步增大。在该单位时间内产生的窄线宽光源被全部传输给第二光纤240后，第二光纤240上不再发生受激布里渊散射效应，整个循环压缩过程达到平衡。由于整个循环压缩过程达到平衡后，第三滤波器260可输出的光源的光通量远远大于之前输出的光源的光通量，因此可以将整个循环压缩过程达到平衡后，第三滤波器260输出的光源作为线宽压缩装置的输出光源。此外，由于单位时间极短，因此可以视为线宽压缩装置可以稳定输出线宽逐级压缩后的光源。

本发明依次通过第一环形器、偏振控制器和第二环形器将第二光纤基于窄线宽光源产生的布里渊散射光传输给第三光纤，可以使第三光纤基于瑞利散射效应对布里渊散射光的线宽进行压缩。针对第三光纤基于瑞利散射效应产生的入射正方向上的瑞利散射光，将其传输给第三滤波器，本发明通过使第三滤波器具有透射和发射的特性，一方面可以保证光源被传输出去，另一方面可以保证入射正方向上的瑞利散射光沿着第三光纤被传输至第二环形器，再由第二环形器将入射反方向和入射正方向上的瑞利散射光传输给第二光纤，由此第二光纤上输出光源的光通量增大，且受激布里渊散射效应增强，从而使输出光源的线宽压缩效率提高。另外，本发明通过在将第二光纤上的布里渊散射光传输给第二环形器之前，采用偏振控制器对布里渊散射光进行偏振处理，可以进一步提高压缩准确度。第一滤波器130与线宽压缩装置200之间可以设置有光功率放大器300，以对第一滤波器130输出的窄线宽光源进行功率放大。

由上述实施例可见，本发明采用第一光纤基于瑞利散射效应对光源发生增益装置产生的预设量光源的线宽进行压缩，并使第一滤波器具有透射和发射的特性，一方面可以保证光源被传输出去，另一方面可以保证第一光纤基于瑞利散射效应产生的入射正方向上的部分瑞利散射信号被反射回第一光纤，以使沿着第一光纤传输给光源发生增益装置进行增益放大的瑞利散射信号增多，从而可以保证更多的光源被增益放大后再进行线宽循环压缩，实现窄线宽光源输出，由于本发明所涉及的器件较少，因此相比于目前光源线宽逐级压缩系统结构简单、体积较小、成本较低，且线宽压缩理想。另外，本发明通过采用线宽压缩装置，基于布里渊散射效应和瑞利散射效应对窄线宽光源做进一步压缩，可以进一步减小输出光源的线宽。

参见图3，为本发明光源线宽逐级压缩系统的另一个实施例结构示意图。本实施例中，以光源线宽逐级压缩系统产生单纵模激光束为例，图2中光源发生增益装置110可以为激光器DFB(Distributed Feedback Laser，分布式反馈激光器)内的增益介质，第二滤波器140可以为激光器DFB内的光栅，第一光纤120可以为散射光纤。由于激光器中增益介质不仅可以产生激光源，还可以实现增益放大，因此本发明选用激光器中增益介质作为光源发生增益装置，可以简化结构、减小体积和降低成本。另外，本发明选用激光器中光栅作为第二滤波器，可以进一步简化结构、减小体积和降低成本。

本实施例中，增益介质110在接收到电信号后，激光器DFB开始起振，从而可以产生包括多个纵模激光束的激光源，其中每个纵模的频率范围相等且各个纵模的频率范围可以构成激光源的线宽。以极短的单位时间内产生的激光源为例，增益介质110可以将该光通量大小的激光源作为输入光源传输给光栅140，由于光栅140具有透射和反射的特性，因此传输给光栅140的激光源，一部分作为入射光被光栅140传输给散射光纤120，另一部分被反射回增益介质110进行增益放大，增益放大后的该部分激光源可以作为输入光源再次被传输给光栅140。

由于当第一光纤的粒子尺度远小于入射光源波长(通常小于入射光源波长十分之一)时，第一光纤才会发生瑞利散射，因此可以根据入射光源波长的特性，对第一光纤的材料进行选择，从而确定对应的散射光纤。散射光纤120在接收到入射光后，发生瑞利散射效应，并基于瑞利散射效应对入射光的线宽进行压缩，从而使瑞利散射效应所产生的各个方向上的瑞利散射信号的线宽都窄于入射光的线宽。针对线宽压缩后的入射正方向上的瑞利散射信号，其可以沿着散射光纤120被传输至第一滤波器130。由于第一滤波器130具有透射和反射的功能，因此入射正方向上的瑞利散射信号的一部分可以被第一滤波器130传输出去，另一部分可以被第一滤波器130反射回散射光纤120，由散射光纤120将被第一滤波器130反射回来的瑞利散射信号，连同其基于瑞利散射效应产生的入射反方向上的瑞利散射信号，传输给光栅140。此后，光栅140可以将其接收到的瑞利散射信号的一部分作为入射光反射回散射光纤120，另一部传输至增益介质110进行增益放大，增益放大的该部分瑞利散射信号可以作为输入光源再次被传输给光栅140。

光栅140在接收到输入光源后，可以按照上述相同的方式对输入光源进行处理，且散射光纤120在接收到入射光后，也可以按照上述相同的方式对入射光进行处理，从而可以对增益介质110在单位时间内产生的激光源的线宽进行循环压缩，直至该激光源被第一滤波器130全部传输出去。

线宽压缩装置200在接收到上述窄线宽光源发生装置输出的窄线宽光源之后，可以按照图2实施例中所述相同的方式进行线宽压缩，从而可以实现单纵模激光输出。由于现有光源发生装置输出光源的线宽通常为MHz量级，因此如果将现有光源发生装置输出的光源直接提供给图2所示实施例中的线宽压缩装置，并要求线宽压缩装置输出单纵模激光，则第二光纤必须很短(大概为10m以下)，如此短的第二光纤将很难形成布里渊散射效应，从而导致线宽压缩装置输出功率不稳定。由于本发明中窄线宽光源发生装置输出光源的线宽可以达到kHz量级，因此当将本专利中窄线宽光源发生装置输出的光源提供给线宽压缩装置时，即便增大第二光纤的长度，也可以保证线宽压缩装置输出单纵模激光，且可以保证线宽压缩装置的输出功率稳定，最终输出线宽为Hz量级的光源。

由上述实施例可见，本发明采用第一光纤基于瑞利散射效应对激光器中增益介质产生的预设量激光源的线宽进行压缩，并使第一滤波器具有透射和发射的特性，一方面可以保证激光源被传输出去，另一方面可以保证第一光纤基于瑞利散射效应产生的入射正方向上的部分瑞利散射信号被反射回第一光纤，以使沿着第一光纤传输给增益介质进行增益放大的瑞利散射信号增多，从而可以保证更多的激光源被增益放大后再进行线宽循环压缩，实现超窄线宽激光源输出，由于本发明所涉及的器件较少，因此相比于目前光源线宽逐级压缩系统结构简单、体积较小、成本较低，且线宽压缩理想。另外，本发明通过采用线宽压缩装置，基于布里渊散射效应和瑞利散射效应对窄线宽光源做进一步压缩，可以进一步减小输出光源的线宽。

需要注意的是：为了保证光源可以在第一滤波器和第二滤波器中实现透射和反射，上述第一滤波器和第二滤波器可透射和反射的波长范围应该覆盖光源发生增益装置(即激光器)所产生的光源的波长范围。另外，经研究发现，第一光纤基于入射光产生的瑞利散射信号的强弱由第一光纤材料和第一光纤长度决定，因此为了产生最优的窄线宽光源，需要对第一滤波器和第二滤波器的透射率和反射率，以及第一光纤材料和第一光纤长度进行研究。瑞丽散射光对激光束的压缩作用不仅适用于单纵模激光束，也适用于其他模态的激光束，但由于单纵模激光束具有更广的应用价值，于是优选地，所述激光器采用单纵模激光器。优选地，所述激光器采用单纵模DFB激光器。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。