本发明涉及一种随机光纤激光器，尤其涉及一种基于相移光栅的2μm波段可调谐随机光纤激光器，属于光纤激光器技术领域。
背景技术：
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、不可调谐等缺点。于是人们提出采用掺杂稀土元素光纤来提高随机反馈、降低阈值功率，但是现阶段大多数的随机激光器输出波长在1550nm附近，应用范围受到了限制，并且不具备可调谐功能。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于相移光栅的2μm波段可调谐随机光纤激光器，该激光器具有阈值功率低、结构简单、制作容易、可调谐等特点。
本发明为解决技术问题所采取的技术方案为：
一种基于相移光栅的2μm波段可调谐随机光纤激光器，包括光环形器（1）、第一光纤耦合器（2）、第一掺铥光纤（3）、第一光波分复用器（4）、泵浦激光源（5）、第二光纤耦合器（6）、第二光波分复用器（7）、第二掺铥光纤（8）、温度可调箱（9）、相移光栅（10）；所述的光环形器（1）二端口（102）与第一光纤耦合器（2）一端（201）相连，第一光纤耦合器（2）三端口（203）与第一掺铥光纤（3）相连，第一掺铥光纤（3）另一端与第一光波分复用器（4）一端口（401）相连，第一光波分复用器（4）的三端口（403）与第二光纤耦合器（6）二端口（602）相连，第二光纤耦合器（6）一端口（601）与泵浦激光源（5）相连，第二光纤耦合器（6）三端口（603）与第二光波分复用器（7）一端口（701）相连，第二光波分复用器（7）二端口（702）与第一光波分复用器（4）二端口（402）相连，第二光波分复用器（7）三端口（703）与第二掺铥光纤（8）一端相连，第二掺铥光纤（8）另一端与相移光栅（10）一段相连，相移光栅（10）放在温度可调箱（9）内，随机激光从第一光纤耦合器（2）的二端口（202）输出。
本发明的有益效果：
1、利用掺铥光纤对光的放大作用，降低激光器阈值功率，实现2μm波段随机激光输出；
2、利用双向泵浦，提高了随机激光器的输出功率；
3、利用温度可调箱控制相移光栅间距，实现可调谐特性。
附图说明
下面结合附图及其实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一种基于相移光栅的2μm波段可调谐随机光纤激光器的结构示意图。
1为光环形器；2为第一光纤耦合器；3为第一掺铥光纤；4为第一光波分复用器；5为泵浦激光源；6为第二光纤耦合器；7为第二光波分复用器；8为第二掺铥光纤；9为温度可调箱；10为相移光栅；101为光环形器一端口；102为光环形器二端口；103为光环形器三端口；201为第一光纤耦合器一端口；202为第一光纤耦合器二端口；203为第一光纤耦合器三端口；401为第一光波分复用器一端口；402为第一光波分复用器二端口；403为第一光波分复用器三端口；601为第二光纤耦合器一端口；602为第二光纤耦合器二端口；603为第二光纤耦合器三端口；701为第二光波分复用器一端口；702为第二光波分复用器二端口；703为第二光波分复用器三端口。
具体的实施方式
本发明的结构和工作原理作详细说明：
图1中，一种基于相移光栅的2μm波段可调谐随机光纤激光器，其特征在于，包括光环形器（1）、第一光纤耦合器（2）、第一掺铥光纤（3）、第一光波分复用器（4）、泵浦激光源（5）、第二光纤耦合器（6）、第二光波分复用器（7）、第二掺铥光纤（8）、温度可调箱（9）、相移光栅（10）；所述的光环形器（1）二端口（102）与第一光纤耦合器（2）一端（201）相连，第一光纤耦合器（2）三端口（203）与第一掺铥光纤（3）相连，第一掺铥光纤（3）另一端与第一光波分复用器（4）一端口（401）相连，第一光波分复用器（4）的三端口（403）与第二光纤耦合器（6）二端口（602）相连，第二光纤耦合器（6）一端口（601）与泵浦激光源（5）相连，第二光纤耦合器（6）三端口（603）与第二光波分复用器（7）一端口（701）相连，第二光波分复用器（7）二端口（702）与第一光波分复用器（4）二端口（402）相连，第二光波分复用器（7）三端口（703）与第二掺铥光纤（8）一端相连，第二掺铥光纤（8）另一端与相移光栅（10）一段相连，相移光栅（10）放在温度可调箱（9）内，随机激光从第一光纤耦合器（2）的二端口（202）输出。
一种基于相移光栅的2μm波段可调谐随机光纤激光器的工作原理：
一种基于相移光栅的2μm波段可调谐随机光纤激光器根据图1所示的各部件连接好之后。泵浦激光源（5）发出的光经过光纤耦合器（6）分成两路，一路光经过第一光波分复用器（4）向光环形器方向传播，另一路光经过第二光波分复用器（7）向相移光栅方向传播，往光环形器方向的传播光经过第一光波分复用器（4）的一个端口，进入第一掺铥光纤（3）中，第一掺铥光纤（3）中的铥离子在泵浦光源（5）的激励下，处于激发态，会对光纤中的光信号产生放大作用。受激励的光进入光纤耦合器（2），再由光纤耦合器（2）的一端口（201）进入光环形器（1）的二端口，进入光环形器（1）的光在光环形器中由三端口（103）传向一端口（101），再由一端口（101）传向二端口（102），形成半开腔。往相移光栅方向传播的泵浦激光经过第二光波分复用器（7）进入第二掺铥光纤（8），同样，第二掺铥光纤（8）中的铥离子在泵浦光源（5）的激励下，处于激发态，会对光纤中的光信号产生放大作用。受激励的光进入相移光栅（10），相移光栅（10）会对特定波长的激光反射，而相移光栅（10）的光栅间隔由温度可调箱（9）的温度变化而改变，进而实现了激光的可调谐输出，最终产生的随机激光通过光纤耦合器（2）的二端口（202）输出。
实施例
图1为本发明一种基于相移光栅的2μm波段可调谐随机光纤激光器的结构示意图。其中光环形器（1）为三端口，第一光纤耦合器（2）分光比为30/70，第一掺铥光纤（3）长为2m；第一光波分复用器（4）为793nm/1950nm；泵浦激光源（5）波长为793nm；第二光纤耦合器（6）分光比为50/50；第二光波分复用器（7）为793nm/1950nm；第二掺铥光纤（8）长为2m；相移光栅（10）由单模光纤刻写，反射率为90%，长度为1cm，中心波长为1950nm。
泵浦激光源（5）输出793nm泵浦激光经过光纤耦合器（6）分成两路，一路光经过第一光波分复用器（4）向光环形器方向传播，另一路光经过第二光波分复用器（7）向相移光栅方向传播，往光环形器方向传播的光经过工作波长为793nm/1950nm的第一光波分复用器（4）的一个端口，进入长度为2m的第一掺铥光纤（3）中，第一掺铥光纤（3）中的铥离子在泵浦光源（5）的激励下，处于激发态，会对光纤中的光信号产生放大作用。受激励的光进入第一光纤耦合器（2），再由分光比为30/70的第一光纤耦合器（2）的一端口（201）进入具有三端口的光环形器（1）的二端口，进入光环形器（1）的光在光环形器中由三端口（103）传向一端口（101），再由一端口（101）反馈回来传向二端口（102），形成半开腔。往相移光栅方向传播的泵浦激光经过工作波长为793nm/1950nm的第二光波分复用器（7）进入2m长的第二掺铥光纤（8），同样，第二掺铥光纤（8）中的铥离子在泵浦光源（5）的激励下，处于激发态，会对光纤中的光信号产生放大作用。受激励的光进入反射率为90%的相移光栅（10），相移光栅（10）会对对应1950nm波长的激光反射，从而实现激光的来回震荡，而相移光栅（10）的光栅间隔由温度可调箱（9）的温度改变而改变，进而实现了激光的可调谐输出，最终产生的30%随机激光通过第一光纤耦合器（2）的二端口（202）输出。
以上实施例只是本发明所有方案中优选方案之一，其它对一种基于相移光栅的2μm波段可调谐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。