一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种随机光纤激光器，尤其涉及一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器，属于光纤激光器技术领域。
【背景技术】
[0002]不同于传统的激光器，随机光纤激光器是一种新型的无腔激光器，它利用光在随机介质中的多重散射效应来实现激光输出。随机光纤激光器主要利用光纤中的瑞利背向散射来实现随机分布反馈，由于瑞利背向散射比较弱，现在大多数随机光纤激光器利用光纤中的受激拉曼效应实现光信号的放大，但基于受激拉曼效应的随机光纤激光器具有激光阈值功率高、转换效率低、输出波长少等缺点。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的提供一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器，该激光器具有结构简单、制作容易、阈值功率低、输出波长数目多等特点。
[0004]本发明为解决技术问题所采取的技术方案为:
[0005]一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器，其特征在于，包括布里渊泵浦激光源(I)、光隔离器(2)、耦合器(3)、掺铒光纤泵浦激光源(4)、波分复用器(5)、掺铒光纤
[6]、第一随机分布反馈光纤(7)、第二随机分布反馈光纤(8);所述的布里渊泵浦激光源
(I)与光隔离器⑵一端相连，光隔离器⑵另一端与耦合器一端口(100)相连，耦合器三端口(102)与波分复用器一端口(103)相连，掺铒光纤泵浦激光源(4)与波分复用器二端口(104)相连，波分复用器三端口(105)与掺铒光纤(6) —端相连，掺铒光纤(6)另一端与第一随机分布反馈光纤(X) 一端相连，第二随机分布反馈光纤(8) —端与親合器二端口(101)相连；第二随机分布反馈光纤(8)、耦合器(3)、波分复用器(5)、掺铒光纤(6)和第一随机分布反馈光纤(7)共同组成一个线性的全开放腔，提供随机反馈，产生的随机激光从第一随机分布反馈光纤(X)和第二随机分布反馈光纤(8)另一端输出。
[0006]所述的第一随机分布反馈光纤(7)和第二随机分布反馈光纤(8)由石英材料、多组分玻璃、氟化物或者聚合物材料制成。
[0007]所述的第一随机分布反馈光纤(7)和第二随机分布反馈光纤(8)为单模光纤、色散位移光纤、色散补偿光纤、高非线性光纤或者高非线性色散位移光纤，长度为Ikm?200kmo
[0008]本发明的有益效果:
[0009]1、利用掺铒光纤对光的放大作用，降低激光器阈值功率；
[0010]2、利用受激布里渊散射和掺铒光纤混合增益，获得波长间距短的多波长激光输出；
【附图说明】
[0011]下面结合附图及其实施例对本发明作进一步说明。
[0012]图1是本发明一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器的结构示意图。
[0013]I为布里渊泵浦激光源；2为光隔离器；3为耦合器；4掺铒光纤泵浦激光源；5波分复用器；6为掺铒光纤；7为第一随机分布反馈光纤；8为第二随机分布反馈光纤；100为耦合器一端口 ；101为耦合器二端口 ；102为耦合器三端口 ；103为波分复用器一端口 ；104为波分复用器二端口 ；105为波分复用器三端口。
[0014]具体的实施方式
[0015]以下结合本发明的结构和工作原理作详细说明:
[0016]图1中，一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器，其特征在于，包括布里渊泵浦激光源1、光隔离器2、耦合器3、掺铒光纤泵浦激光源4、波分复用器5、掺铒光纤6、第一随机分布反馈光纤7、第二随机分布反馈光纤8 ;所述的布里渊泵浦激光源I与光隔离器2一端相连，光隔离器2另一端与耦合器一端口 100相连，耦合器三端口 102与波分复用器一端口 103相连，掺铒光纤泵浦激光源4与波分复用器二端口 104相连，波分复用器三端口105与掺铒光纤6 —端相连，掺铒光纤6另一端与第一随机分布反馈光纤7 —端相连，第二随机分布反馈光纤8与耦合器二端口 101相连；第二随机分布反馈光纤8、耦合器3、波分复用器5、掺铒光纤6和第一随机分布反馈光纤7共同组成一个线性的全开放腔，提供随机反馈，产生的随机激光从第一随机分布反馈光纤7和第二随机分布反馈光纤8另一端输出。
[0017]一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器的工作原理:
[0018]一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器根据图1所示的各部件连接好之后。掺铒光纤6中的铒离子在掺铒光纤泵浦激光源4的作用下被激发，处于激发态，会对光纤中的光信号产生放大作用。布里渊泵浦激光源I发出的激光经光隔离器2、耦合器3、波分复用器5后，在掺铒光纤中被放大，然后进入第一随机分布反馈光纤7中，在第一随机分布反馈光纤7中产生受激布里渊散射和瑞利散射，从而产生背向传播的一阶受激布里渊散射和布里渊泵浦激光的瑞利背向散射。背向传播的一阶受激布里渊散射和布里渊泵浦激光的瑞利背向散射经掺铒光纤6放大后，依次通过波分复用器5、耦合器3，在第二随机分布反馈光纤8中产生二阶受激布里渊散射和一阶受激布里渊散射的瑞利背向散射。当泵浦功率足够高时，由于低阶布里渊散射的饱和效应，高阶布里渊散射不断产生，产生的各阶受激布里渊散射和瑞利背向散射光在线性全开放腔中来回振荡，最终实现多波长的随机激光输出。
实施例
[0019]图1为本发明一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器的结构示意图。其中布里渊泵浦激光源I波长为1550nm，耦合器3分光比为30/70，掺铒光纤泵浦激光源4波长为980nm，波分复用器5为980nm/1550nm，掺铒光纤6长度为2m，第一随机分布反馈光纤7和第二随机分布反馈光纤8为单模光纤，长度为20km。
[0020]1550nm的布里渊泵浦激光源I与光隔离器2 —端相连，光隔离器2另一端与耦合器一端口 100相连，耦合器三端口 102与波分复用器一端口 103相连，980nm的掺铒光纤泵浦激光源4与波分复用器二端口 104相连，波分复用器三端口 105与2m的掺铒光纤6 —端相连，掺铒光纤6另一端与20km的第一随机分布反馈光纤7 —端相连，20km的第二随机分布反馈光纤8与耦合器二端口 101相连；第一随机分布反馈光纤7和第二随机分布反馈光纤8提供随机反馈，激光从第一随机分布反馈光纤7和第二随机分布反馈光纤8另一端输出。2m的掺铒光纤6中的铒离子在980nm的掺铒光纤泵浦激光源4的作用下被激发，处于激发态，会对光纤中的光信号产生放大作用。布里渊泵浦激光源I发出的1550nm激光经光隔离器2、耦合器3、波分复用器5后，在掺铒光纤中被放大，然后进入20km的第一随机分布反馈光纤7中，在第一随机分布反馈光纤7中产生受激布里渊散射和瑞利散射，从而产生背向传播的1550.088nm —阶受激布里渊散射和1550nm布里渊泵浦激光的瑞利背向散射。背向传播的一阶受激布里渊散射和布里渊泵浦激光的瑞利背向散射经掺铒光纤6放大后，依次通过波分复用器5、親合器3，在20km的第二随机分布反馈光纤8中产生1550.176nm 二阶受激布里渊散射和1550.088nm—阶受激布里渊散射的瑞利背向散射。当泵浦功率足够高时，由于低阶布里渊散射的饱和效应，高阶布里渊散射不断产生，产生的各阶受激布里渊散射和瑞利背向散射光在线性全开放腔中来回振荡，最终实现多波长的随机激光输出。
[0021]以上实施例只是本发明所有方案中优选方案之一，其它对基于全开放腔的多波长随机光纤激光器结构的简单改变都属于本发明所保护的范围。
【主权项】
1.一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器，其特征在于，包括布里渊泵浦激光源(I)、光隔离器(2)、耦合器(3)、掺铒光纤泵浦激光源(4)、波分复用器(5)、掺铒光纤(6)、第一随机分布反馈光纤(7)、第二随机分布反馈光纤(8);所述的布里渊泵浦激光源(I)与光隔离器(2) —端相连，光隔离器(2)另一端与耦合器一端口(100)相连，耦合器三端口(102)与波分复用器一端口(103)相连，掺铒光纤泵浦激光源(4)与波分复用器二端口(104)相连，波分复用器三端口(105)与掺铒光纤(6) —端相连，掺铒光纤(6)另一端与第一随机分布反馈光纤(X) 一端相连，第二随机分布反馈光纤(8) —端与親合器二端口(101)相连；第二随机分布反馈光纤(8)、耦合器(3)、波分复用器(5)、掺铒光纤(6)和第一随机分布反馈光纤(7)共同组成一个线性的全开放腔，提供随机反馈，产生的随机激光从第一随机分布反馈光纤(7)和第二随机分布反馈光纤(8)另一端输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器，其特征在于，所述的第一随机分布反馈光纤(7)和第二随机分布反馈光纤(8)由石英材料、多组分玻璃、氟化物或者聚合物材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器，其特征在于，所述的第一随机分布反馈光纤(7)和第二随机分布反馈光纤(8)为单模光纤、色散位移光纤、色散补偿光纤、高非线性光纤或者高非线性色散位移光纤，长度为Ikm?200km。
【专利摘要】本发明公开了一种基于全开放腔的多波长随机光纤激光器，属于光纤激光器技术领域，由布里渊泵浦激光源、光隔离器、耦合器、掺铒光纤泵浦激光源、波分复用器、掺铒光纤、第一随机分布反馈光纤、第二随机分布反馈光纤组成。本发明利用第二随机分布反馈光纤、耦合器、波分复用器、掺铒光纤和第一随机分布反馈光纤共同组成一个线性的全开放腔，提供随机反馈，利用受激布里渊散射和掺铒光纤提供混合增益，获得结构简单、制作容易、阈值功率低、输出波长数目多的随机激光输出。
【IPC分类】H01S3-30, H01S3-067
【公开号】CN104701716
【申请号】CN201510125085
【发明人】黄昌清, 车腾云, 李佳, 刘梦诗, 宋鑫
【申请人】中国计量学院
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月20日