布拉格光 栅组成的谐振腔中多次反射形成谐振，有效降低了激光器工作阔值。刻有光纤布拉格光栅 的实屯、光纤与空屯、光子晶体光纤5通过烙接的方式进行光波模场禪合从而实现了全光纤 结构，提高了累浦光的禪合效率；通过滤波输出系统将残余累浦光滤除可W实现2ym波段 连续激光输出。
[0030] 同时本文中波段是指该波长点值附近的激光均可输出。通过调节累浦源1输出 的激光的波长，可W实现对本发明提供的激光器的最终输出信号光波长的调节，进而实现 2ym波长附近其他波长激光的输出。
[0032] AP为累浦源I波长，A。。1为本发明提供激光器输出的信号光的波长，单位均为 nm。从而实现输出多种波长激光的目的。
[0033] 谐振腔可W为现有的常用的谐振腔。优选的谐振腔中设有彼此光连接的输入布拉 格光栅3和输出布拉格光栅7,输入布拉格光栅3的输入端为谐振腔的输入端。输出布拉格 光栅7的输出端为谐振腔的输出端。可W提供谐振器对信号光的反馈，能更高效的降低该 激光器的工作阔值。采用该谐振腔能降低所需累浦源1的功率。当所用为市售仅具有一个 输出端和一个输入端的谐振腔时，输入布拉格光栅3的输入端作为谐振腔的输入端，输出 布拉格光栅7的输出端作为谐振腔的输出端。此时谐振腔内设有空屯、光子晶体光纤5。
[0034] 更优选的，谐振腔中输入布拉格光栅3为表面刻有输入布拉格光栅3的实屯、光纤。 输出布拉格光栅7为表面刻有输出布拉格光栅7的实屯、光纤。实屯、光纤与空屯、光子晶体光 纤5通过烙接的方式实现光波模场禪合。该烙接方法为现有方法即可。采用该方式禪合， 能大大提高累浦光的禪合效率，解决了空间结构空屯、光纤充气产生激光输出时累浦光禪合 效率低的问题。
[0035] 更优选的，输入布拉格光栅3是中屯、波长1907nm的高反射率宽谱光栅；输出布 拉格光栅是中屯、波长1907nm的低反射率宽谱光栅。由于所用累浦源1出射的激光波段为 1064nm，1064nm激光与&发生振动受激拉曼散射作用产生的信号波长为1907nm，所W光栅 的中屯、波长是1907皿。
[0036] 此处的隔离器2可W为其他常用的光隔离器2,仅需要能实现防止反向传输的累 浦光返回累浦源1的作用即可。设置隔离器2后，能提高累浦源的使用寿命，防止返回的累 浦光对累浦源1其造成损伤。
[0037] 优选的，反馈光栅8为对中屯、波长1064nm激光产生高反射率的宽谱光栅。该反馈 光栅8能使剩余的累浦光反射回空屯、光纤中，使其继续与&作用，提高累浦光的利用效率。
[0038] 滤波输出装置可W为任意常用的滤波输出装置，优选的，滤波输出装置包括反射 布拉格光栅10和其上设有多个端口的光环形器9,光环形器9与反馈光栅8光连接，光环形 器9的第二端口上设有反射布拉格光栅10,2ym激光从反射布拉格光栅10透射输出。1ym 波段的微弱残余累浦光被反射布拉格光栅反射后由第=环形器端口输出采用该结构的滤 波输出装置能提高对2ym波段信号光和其他波段的残余累浦光的分离效率，减少2ym波 段信号光的损耗。
[0039] 更优选的，光环形器9包括第一光环形器端口 91、第二光环形器端口 92和用于输 出残余累浦光的第=光环形器端口 93,第一光环形器端口 91与反馈光栅8光连接；第二光 环形器9端口与反射布拉格光栅10光连接。通过对累浦波长具有反射作用的反射布拉格 光栅10,可W将残余累浦光反射至第=光环形器端口 93输出，信号光从反射布拉格光栅10 透射，避免二者相互干扰。更优选的，反射布拉格光栅10为l〇64nm高反射率宽谱光栅。采 用该波段的反射布拉格光栅10能更有效的提高对2ym信号光的出射作用。
[0040] 参见图1，用于产生2ym激光的全光纤气体拉曼激光器具体包括依序光连接的累 浦源1、隔离器2、输入布拉格光栅3、空屯、光子晶体光纤5、输出布拉格光栅7、反馈光栅8和 光环形器9。累浦源I为能产生波长为1064nm的可调谐连续光纤激光的市售累浦源1。从 累浦源1出射的激光沿光路传播入射隔离器2。经过隔离器2对反向光的过滤后，光继续传 输进入输入布拉格光栅3。光经过输入布拉格光栅3后入射至空屯、光子晶体光纤5的纤忍 中。空屯、光子晶体光纤5的一端与刻有输入布拉格光栅3的实屯、光纤烙接，形成输入端烙 接点4。空屯、光子晶体光纤5的输出端与刻有输出布拉格光栅7的实屯、光纤烙接形成输出 端烙接点6。从输出端烙接点6禪合的实屯、光纤出射的激光，依序经过输出布拉格光栅7、 反馈光栅8后，激光进入光环形器9的第一光环形器9端口输入后，激光从第二光环形器端 口 92输出，其中微弱残余的累浦光被反射布拉格光栅10反射后，从第=光环形器端口 93 输出，信号光即波段为2ym的激光被反射布拉格光栅10透射输出。通过调节累浦源1的 波长，可W实现2ym波段附近不同波长激光的输出。
[0041] 本领域技术人员将清楚本发明的范围不限制于W上讨论的示例，有可能对其进行 若干改变和修改，而不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围。尽管己经在附图和说明 书中详细图示和描述了本发明，但运样的说明和描述仅是说明或示意性的，而非限制性的。 本发明并不限于所公开的实施例。
[0042] 通过对附图，说明书和权利要求书的研究，在实施本发明时本领域技术人员可W 理解和实现所公开的实施例的变形。在权利要求书中，术语"包括"不排除其他步骤或元素， 而不定冠词"一个"或"一种"不排除多个。在彼此不同的从属权利要求中引用的某些措施 的事实不意味着运些措施的组合不能被有利地使用。权利要求书中的任何参考标记不构成 对本发明的范围的限制。
【主权项】
1. 一种用于产生2μm激光的全光纤气体拉曼激光器，其特征在于，包括： 用于输出可调谐连续光纤激光的栗浦源、用于防止反向传输的栗浦光返回所述栗浦源 的隔离器、用于降低所述激光器工作阈值的谐振腔、空心光子晶体光纤、用于将残余栗浦光 反射回所述空心光子晶体光纤中的反馈光栅和用于分离2μm波段激光的滤波输出装置； 所述空心光子晶体光纤中填充用于通过受激拉曼散射将1μm波段栗浦光频移至2μm波段信号激光的拉曼增益H2气； 所述栗浦源的输出端依序与所述隔离器和所述谐振腔的输入端光连接，所述空心光子 晶体光纤光连接于所述谐振腔内，所述谐振腔的输出端与所述反馈光栅光连接，所述反馈 光栅与所述滤波输出装置的输入端光连接。2. 根据权利要求1所述的用于产生2μm激光的全光纤气体拉曼激光器，其特征在于， 所述空心光子晶体光纤为负曲率空心光子晶体光纤。3. 根据权利要求2所述的用于产生2μm激光的全光纤气体拉曼激光器，其特征在于， 所述栗浦源输出的激光中心波长为l〇64nm。4. 根据权利要求2所述的用于产生2μm激光的全光纤气体拉曼激光器，其特征在于， 所述谐振腔设有输入布拉格光栅和输出布拉格光栅，所述输入布拉格光栅的输入端为所述 谐振腔的输入端，所述输入布拉格光栅与所述输出布拉格光栅光连接； 所述输出布拉格光栅的输出端为所述谐振腔的输出端。5. 根据权利要求3所述的用于产生2μm激光的全光纤气体拉曼激光器，其特征在于， 所述输入布拉格光栅是中心波长1907nm的高反射率宽谱光栅； 所述输出布拉格光栅是中心波长1907nm的低反射率宽谱光栅。6. 根据权利要求4所述的用于产生2μm激光的全光纤气体拉曼激光器，其特征在于， 所述反馈光栅为对l〇64nm波长激光产生高反射率的宽谱光栅。7. 根据权利要求1~6中任一项所述的用于产生2μπι激光的全光纤气体拉曼激光 器，其特征在于，所述滤波输出装置包括反射布拉格光栅和其上设有多个端口的光环形器， 所述光环形器与所述反馈光栅光连接，所述光环形器的第二端口上设有所述反射布拉格光 栅，所述2μm激光从所述反射布拉格光栅透射输出。8. 根据权利要求7所述的用于产生2μm激光的全光纤气体拉曼激光器，其特征在于， 所述光环形器包括第一光环形器端口、第二光环形器端口和用于输出残余栗浦光的第三光 环形器端口，所述第一光环形器端口与所述反馈光栅光连接； 所述第二光环形器端口与所述反射布拉格光栅光连接。
【专利摘要】本发明提供一种用于产生2μm连续激光的全光纤气体拉曼激光器，通过1μm波段连续泵浦光与填充于空心光子晶体光纤中的H2气体发生受激拉曼散射作用实现可调谐2μm连续激光输出。
【IPC分类】H01S3/067, G02B6/255, H01S3/1055, H01S3/091, H01S3/30
【公开号】CN105337148
【申请号】CN201510884780
【发明人】王泽锋, 顾博, 陈育斌, 陈子伦, 许晓军, 司磊
【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年12月3日