一种波长可连续调谐的随机光纤激光器

本发明涉及光纤激光，具体涉及一种波长可连续调谐的随机光纤激光器。

背景技术：

1、随机光纤激光器与传统激光器中的固定谐振腔和腔镜反馈机制不同，其利用光纤中的随机后向瑞利散射反馈获得实现激光振荡。其具有结构简单、谱线宽度窄、阈值功率低等独特优点。相比于稀土掺杂的光纤激光器，随机拉曼光纤激光器利用光纤中的受激拉曼散射获得增益，是一种波长灵活、可扩展、可跨越波长光谱的高功率光纤激光器技术，也是获得特殊波长输出的重要手段。

2、通过采用较短的单模光纤和泵浦端的点式反射镜组成的半开腔结构能够极大降低随机拉曼光纤激光器的激光输出阈值。现有的通常在单模光纤一端放置与输出随机激光波长相对应的光纤光栅或者通过波分复用器连接宽带反射镜为各级拉曼随机激光提供点式反馈，形成半开腔结构。然而特殊波长光纤光栅制备工艺复杂且成本高，基于光纤光栅反馈的随机光纤激光器波长调谐性差。而利用波分复用器连接宽带反射镜的随机光纤激光其工作波长调谐范围受限于波分复用器波长导通范围，且输出激光功率受限于波分复用器的承受功率。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的问题提供一种波长可连续调谐的随机光纤激光器。

2、一种波长可连续调谐的随机光纤激光器，包括第一泵浦合束器，其信号端连接第一1:1耦合器，泵浦端连接第一激光二极管泵浦源；第一泵浦合束器公共端依次连接第一掺镱光纤、拉曼光纤和光纤斜端面；第一1:1耦合器第一输入端连接宽带光纤环反射镜，第二输入端连接激光种子源；

3、激光种子源用于输出波长可连续调谐掺镱随机激光。

4、进一步的，所述激光种子源包括第二泵浦合束器，其泵浦端连接第二激光二极管泵浦源，信号端连接波长可选点式反射镜；第二泵浦合束器公共端依次连接第二掺镱光纤、单模光纤。

5、进一步的，所述激光种子源与第一1:1耦合器之间设置隔离器。

6、进一步的，所述宽带光纤环反射镜由第二1:1耦合器构成，第二1:1耦合器两个输出端直接相连。

7、进一步的，所述波长可选点式反射镜包括波长可调滤波器和第三1:1耦合器。

8、进一步的，所述激光种子源的调谐范围为1040nm～1090nm，输出功率大于500mw，输出激光频率无纵模模式。

9、进一步的，所述拉曼光纤为色散位移光纤和单模光纤中的一种。

10、进一步的，所述第一激光二极管泵浦源和第二激光二极管泵浦源均为976nm二极管泵浦源。

11、进一步的，所述第二掺镱光纤长度为6m，单模光纤长度为5km。

12、进一步的，所述第一掺镱光纤长度为7m，拉曼光纤长度为4km。

13、本发明的有益效果是：

14、(1)本发明结构简单紧凑，无需高成本的对应各阶斯托克斯光的特殊波长光纤光栅，也无需功率承受能力低的波分复用器；

15、(2)本发明避免了在放大后的掺镱随机光纤激光和拉曼光纤之间使用波分复用器耦合拉曼泵浦源导致的波长受限的问题；

16、(3)本发明采用在泵浦合束器信号端连接波长可调谐激光种子源及宽带光纤环反射镜，可以对各阶斯托克斯光进行反射，输出波长连续可调谐的激光，避免了使用多个特殊波长定制的光纤光栅。

技术特征：

1.一种波长可连续调谐的随机光纤激光器，其特征在于，包括第一泵浦合束器(10)，其信号端连接第一1:1耦合器(9)，泵浦端连接第一激光二极管泵浦源(11)；第一泵浦合束器(10)公共端依次连接第一掺镱光纤(12)、拉曼光纤(13)和光纤斜端面(14)；第一1:1耦合器(9)第一输入端连接宽带光纤环反射镜，第二输入端连接激光种子源；

2.根据权利要求1所述的一种波长可连续调谐的随机光纤激光器，其特征在于，所述激光种子源包括第二泵浦合束器(4)，其泵浦端连接第二激光二极管泵浦源(1)，信号端连接波长可选点式反射镜；第二泵浦合束器(4)公共端依次连接第二掺镱光纤(5)、单模光纤(6)。

3.根据权利要求1所述的一种波长可连续调谐的随机光纤激光器，其特征在于，所述激光种子源与第一1:1耦合器(9)之间设置隔离器(7)。

4.根据权利要求1所述的一种波长可连续调谐的随机光纤激光器，其特征在于，所述宽带光纤环反射镜由第二1:1耦合器(8)构成，第二1:1耦合器(8)两个输出端直接相连。

5.根据权利要求2所述的一种波长可连续调谐的随机光纤激光器，其特征在于，所述波长可选点式反射镜包括波长可调滤波器(2)和第三1:1耦合器(3)。

6.根据权利要求1所述的一种波长可连续调谐的随机光纤激光器，其特征在于，所述激光种子源的调谐范围为1040nm～1090nm，输出功率大于500mw，输出激光频率无纵模模式。

7.根据权利要求1所述的一种波长可连续调谐的随机光纤激光器，其特征在于，所述拉曼光纤(13)为色散位移光纤和单模光纤中的一种。

8.根据权利要求2所述的一种波长可连续调谐的随机光纤激光器，其特征在于，所述第一激光二极管泵浦源(11)和第二激光二极管泵浦源(1)均为976nm二极管泵浦源。

9.根据权利要求2所述的一种波长可连续调谐的随机光纤激光器，其特征在于，所述第二掺镱光纤(5)长度为6m，单模光纤(6)长度为5km。

10.根据权利要求1所述的一种波长可连续调谐的随机光纤激光器，其特征在于，所述第一掺镱光纤(12)长度为7m，拉曼光纤(13)长度为4km。

技术总结
本发明公开了一种波长可连续调谐的随机光纤激光器，包括第一泵浦合束器，其信号端连接第一1:1耦合器，泵浦端连接第一激光二极管泵浦源；第一泵浦合束器公共端依次连接第一掺镱光纤、拉曼光纤和光纤斜端面；第一1:1耦合器第一输入端连接宽带光纤环反射镜，第二输入端连接激光种子源；激光种子源用于输出波长可连续调谐掺镱随机激光；本发明通过在泵浦合束器信号端连接波长可调谐激光种子源及宽带光纤环反射镜，解决了使用特殊波长光纤光栅和波分复用器带来的结构复杂、成本高的问题，解决了输出波长受限的问题。

技术研发人员：吴函,陈璐,胡波,梁厚昆
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15