专利名称：基于啁啾光栅的多波长光纤激光器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种基于啁啾光栅的多波长光纤激光
O
背景技术：
光纤激光器以其优越的性能和超值的价格，在光通信、传感、印刷、打标、材料加 工、医疗等领域有着广阔的应用，可能很大程度上替代传统激光器，并开辟一些新的激光应 用领域，扩大激光产业的规模。其中，多波长光纤激光器是波分复用通信系统、传感等领域 中很有发展前景的一种新型光源。实现多波长光纤激光器的技术有很多，如附图1所示的 主动锁模光纤激光器，环形谐振腔由波分复用器(WDM) 1、掺铒光纤(EDF) 2、色散补偿光纤 (DCF) 3、调制器(modulator) 4、偏振控制器(PC) 5、耦合器(coupler) 6、光隔离器(OI) 7等组 成。泵浦(pump)光通过波分复用器1有效地耦合到掺铒光纤2中，光隔离器7则保证了激 光在谐振腔中的单向传输以使有较好的泵浦转换效率，并避免输出端的端面反射等对谐振 腔的影响。该技术利用色散补偿光纤3增加腔内色散，在同一调制频率下，可以实现不同次 数的谐波锁模，从而实现多波长激光输出。但是本技术中的光纤激光器采用的DCF价格较 高，且所需DCF的尺寸较长，应用时多有不便。综上可知，现有技术中的多波长光纤激光器，在实际使用上，显然存在不便与缺 陷，所以有必要加以改进。
实用新型内容针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于啁啾光栅的多波长光纤激 光器，其相比现有的多波长光纤激光器具有体积小、重量轻、成本低的优点。为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于啁啾光栅的多波长光纤激光器，包 括泵浦源和环形谐振腔，所述环形谐振腔至少包括波分复用器、光隔离器、耦合器、偏振控 制器、调制器、增益光纤和用于增加所述环形谐振腔内色散的啁啾光栅，所述波分复用器通 过光纤连接至所述光隔离器的输入端，所述光隔离器的输出端经光纤连接至所述耦合器， 所述耦合器经光纤连接至所述偏振控制器，所述偏振控制器经光纤与所述调制器连接，所 述调制器经光纤与所述啁啾光栅连接，所述啁啾光栅与波分复用器通过所述增益光纤连 接。根据本实用新型的基于啁啾光栅的多波长光纤激光器，所述增益光纤为掺铒光纤。根据本实用新型的基于啁啾光栅的多波长光纤激光器，所述增益光纤为Er-Yb共 掺光纤。本实用新型通过替换多波长光纤激光器的环形谐振腔的器件，将啁啾光栅与波分 复用器通过增益光纤连接，且啁啾光栅与调制器用光纤连接，借此代替现有技术的色散补 偿光纤，使用啁啾光栅能够很大程度地减小多波长光纤激光器体积和重量，提高可靠性，且
3能降低成本。
图1是现有技术的多波长光纤激光器的环形谐振腔的结构图；图2是本实用新型基于啁啾光栅的多波长光纤激光器的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。图2示出了本实用新型的基本结构，基于啁啾光栅的多波长光纤激光器100包括 泵浦源10和环形谐振腔20。其中，环形谐振腔20至少包括波分复用器21、光隔离器22、耦 合器23、偏振控制器24、调制器25、增益光纤26和啁啾光栅27，波分复用器21通过光纤连 接至光隔离器22的输入端，该光隔离器22的输出端经光纤连接至耦合器23，该耦合器23 经光纤连接至偏振控制器24，且偏振控制器24经光纤与调制器25连接，该调制器25经光 纤与啁啾光栅27连接，啁啾光栅27与波分复用器21通过增益光纤26连接。结合图1，本实用新型采用啁啾光栅27代替现有技术中的色散补偿光纤3，以此 增加腔内色散，在同一调制频率下，可以实现不同次数的谐波锁模，借此实现多波长激光输 出ο实际工作过程中，泵浦源10发出泵浦激光(如泵浦波长980nm的泵浦光)并传 输至波分复用器21，泵浦光经波分复用器21耦合后经由光纤传输至增益光纤26，该增益光 纤26可以是掺铒光纤或Er-Yb共掺光纤。为提高泵浦光的吸收效率，减少其在光纤中的损 耗，可根据泵浦光的强度及增益光纤26的的吸收系数等参数，采用合适长度的该种增益光 纤26，借此使泵浦光可以被完全吸收。光隔离器22可以保证激光在环形谐振腔20中的单向传输，借此使泵浦光有更好 的泵浦转换效率，并避免输出端的端面反射等对环形谐振腔20的影响。调制器25为电光 调制器，其可以采用铌酸锂电光调制器或其它调制器，通过调节该调制器25的直流偏压， 使其在线性区域工作。可以改变调制器25的射频驱动频率，可改变输出激光波长，即可实 现多波长可调谐激光输出。下面结合图示具体说明本实用新型的工作过程。泵浦源10发出波长为980nm泵浦光，经波分复用器21后，泵浦光被耦合到增益光 纤26。经增益光纤26吸收后，转换成波长约为1550nm的激光。经转换后的激光在环形谐 振腔20中沿顺时针方向传输、振荡。激光经过啁啾光栅27时，由于啁啾光栅27对不同波 长的色散不一样，故在同一频率调制下可实现不同次数的谐波锁模，借此实现多波长激光 脉冲输出，并可从耦合器23输出。综上所述，本实用新型通过替换多波长光纤激光器的环形谐振腔的器件，将啁啾 光栅与波分复用器通过增益光纤连接，且啁啾光栅与调制器通过光纤连接，借此代替现有 技术中的色散补偿光纤，使用啁啾光栅能够很大程度地减小多波长光纤激光器体积和重 量，提高可靠性，且能降低成本。[0019] 当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些 相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求一种基于啁啾光栅的多波长光纤激光器，包括泵浦源和环形谐振腔，其特征在于，所述环形谐振腔至少包括波分复用器、光隔离器、耦合器、偏振控制器、调制器、增益光纤和用于增加所述环形谐振腔内色散的啁啾光栅，所述波分复用器通过光纤连接至所述光隔离器的输入端，所述光隔离器的输出端经光纤连接至所述耦合器，所述耦合器经光纤连接至所述偏振控制器，所述偏振控制器经光纤与所述调制器连接，所述调制器经光纤与所述啁啾光栅连接，所述啁啾光栅与波分复用器通过所述增益光纤连接。
2.根据权利要求1所述的基于啁啾光栅的多波长光纤激光器，其特征在于，所述增益 光纤为掺铒光纤。
3.根据权利要求1所述的基于啁啾光栅的多波长光纤激光器，其特征在于，所述增益 光纤为Er-Yb共掺光纤。
专利摘要本实用新型公开了一种基于啁啾光栅的多波长光纤激光器，包括泵浦源和环形谐振腔，所述环形谐振腔至少包括波分复用器、光隔离器、耦合器、偏振控制器、调制器、增益光纤和用于增加所述环形谐振腔内色散的啁啾光栅，所述波分复用器通过光纤连接至所述光隔离器的输入端，所述光隔离器的输出端经光纤连接至所述耦合器，所述耦合器经光纤连接至所述偏振控制器，所述偏振控制器经光纤与所述调制器连接，所述调制器经光纤与所述啁啾光栅连接，所述啁啾光栅与波分复用器通过所述增益光纤连接。借此，本实用新型相比现有的多波长激光器不仅降低了成本，且体积、重量也减小很多，提高了可靠性。
文档编号H01S3/098GK201750040SQ201020246170
公开日2011年2月16日 申请日期2010年7月1日 优先权日2010年7月1日
发明者刘小延, 张劲松, 李鸣亮 申请人:深圳信息职业技术学院