单双波长可切换的光纤激光器制造技术

一种单双波长可切换的光纤激光器，其特征是它包括：泵浦激光器、波分复用器、第一双周期复合FBG、有源光纤、第二双周期复合FBG、光隔离器和波长调谐装置，其特点是波分复用器泵浦端口与泵浦激光器相连接，波分复用器的公共端口与第一双周期复合FBG连接，波分复用器信号端口与光隔离器连接，第一双周期复合FBG的另一端和第二双周期复合FBG的一端通过有源光纤连接在一起，第二双周期复合FBG粘贴在波长调谐装置上，激光从光隔离器另一端口输出；波长调谐装置对第二双周期复合FBG波长进行调谐，改变激光谐振腔中的反馈波长，从而实现激光器单双波长的切换。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种单双波长可切换的光纤激光器，其特征是它包括：泵浦激光器、波分复用器、第一双周期复合FBG、有源光纤、第二双周期复合FBG、光隔离器和波长调谐装置，其特点是波分复用器泵浦端口与泵浦激光器相连接，波分复用器的公共端口与第一双周期复合FBG连接，波分复用器信号端口与光隔离器连接，第一双周期复合FBG的另一端和第二双周期复合FBG的一端通过有源光纤连接在一起，第二双周期复合FBG粘贴在波长调谐装置上，激光从光隔离器另一端口输出；波长调谐装置对第二双周期复合FBG波长进行调谐，改变激光谐振腔中的反馈波长，从而实现激光器单双波长的切换。【专利说明】单双波长可切换的光纤激光器
本技术属于光纤激光器
，具体涉及一种基于双周期复合光纤光栅谐振腔的单双波长可切换光纤激光器。
技术介绍
光纤激光器具有光束质量好、转换效率高、成本低，可选择的激发频谱范围宽，以及易与光纤系统兼容等优点，在通信和光纤传感等领域有着巨大的应用价值。采用布拉格光纤光栅(FBG)作为选频器件的光纤激光器由于结构简单，易于调谐，并且利用多种滤波机制可实现多波长输出，是一种非常重要的光纤激光器。目前，相关的研究报道中主要采用取样光纤光栅、保偏光纤光栅，或通过外力使光栅极化等方法实现多个激光波长的反馈，但这些方法都存在各自的问题，如波长间隔小、不可开关等。复合光纤光栅是在光纤的同一位置进行多次不同掩膜周期的曝光，产生相应多个反射波长的光纤光栅。利用一对双周期的复合光纤光栅构成分布布拉格反射(DBR)型光纤激光器，结合光纤光栅的波长调谐机制，可以实现单双波长可切换的光纤激光器。
技术实现思路
本技术的目的在于，提出一种结构简单的DBR型光纤激光器，它以一对相同波长间隔的双周期复合FBG作为谐振腔，通过对其中一端的FBG进行波长调谐，改变激光谐振腔的反馈波长，实现光纤激光器单双波长的切换运转。 一种单双波长可切换的光纤激光器，其特征是它包括:泵浦激光器、波分复用器、第一双周期复合FBG、有源光纤、第二双周期复合FBG、光隔离器和波长调谐装置，其特点是波分复用器泵浦端口与泵浦激光器相连接，波分复用器的公共端口与第一双周期复合FBG连接，波分复用器信号端口与光隔离器连接，第一双周期复合FBG的另一端和第二双周期复合FBG的一端通过有源光纤连接在一起，第二双周期复合FBG粘贴在波长调谐装置上，激光从光隔离器另一端口输出；波长调谐装置对第二双周期复合FBG的波长进行调谐，改变激光谐振腔中的反馈波长，从而实现激光器单双波长的切换。 所述有源光纤为稀土离子掺杂光纤，如掺镱、铒、铥光纤等； 所述泵浦激光器为波长与所述有源光纤吸收谱匹配的半导体激光器，带有尾纤输出； 所述波分复用器为三端口光纤波分复用器，其工作波长分别对应所述有源光纤的吸收谱及发射谱范围； 所述第一双周期复合FBG为两次曝光产生的具有两个反射波长的光纤光栅，光栅波长均在所述有源光纤的发射谱范围内； 所述第二双周期复合FBG为两次曝光产生的具有两个反射波长的光纤光栅，两反射波长间隔与第一双周期复合FBG相同，但其长波长小于或等于第一双周期复合FBG的短波长; 所述光隔离器为光纤隔离器，具有与激光波长匹配的工作波长； 所述波长调谐装置包括一维位移台或半导体温度控制器(TEC)等可以使光栅波长变化的装置。 本技术的有益效果是，一对具有相同波长间隔的双周期复合FBG构成激光谐振腔，通过波长调谐装置调谐波长较短的一只复合光纤光栅波长，使单个波长或两个波长对准以形成反馈振荡，当满足激光增益等于损耗的阈值条件时，可实现激光的单波长或双波长输出。本技术具有结构简单、成本低廉、波长易于转换的优点。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的结构示意图；图2为本技术中第一双周期复合FBG的反射谱示意图；图3为本技术中第二双周期复合FBG的反射谱示意图；图4为本技术应用于掺铒光纤激光器时单波长(短波长)输出的光谱图；图5为本技术应用于掺铒光纤激光器时双波长输出的光谱图；图6为本技术应用于掺铒光纤激光器时单波长(长波长)输出的光谱图。 图中:1-第一双周期复合FBG ;2_第二双周期复合FBG ;3_有源光纤；4_泵浦激光器；5_波分复用器；6_光隔离器；7_波长调谐装置。 【具体实施方式】 如图1所示，一种单双波长可切换的光纤激光器，其特征是它包括:泵浦激光器4尾纤连接波分复用器5泵浦端口，波分复用器5公共端口连接第一双周期复合FBG 1，波分复用器5信号端口连接光隔离器6，第一双周期复合FBG I另一端和第二双周期复合FBG 2的一端通过有源光纤3连接在一起，第二双周期复合FBG 2粘贴在波长调谐装置7上。所述有源光纤3为稀土离子掺杂光纤，如掺镱、铒、铥光纤等；所述泵浦激光器4为波长与所述有源光纤3吸收谱匹配的半导体激光器，带有尾纤输出；所述波分复用器5为三端口光纤波分复用器，其工作波长分别对应所述有源光纤的吸收谱及发射谱范围；所述第一双周期复合FBGl为两次曝光产生的具有两个反射波长的光纤光栅,光栅波长均在所述有源光纤的发射谱范围内；所述第二双周期复合FBG2为两次曝光产生的具有两个反射波长的光纤光栅，两反射波长间隔与第一双周期复合FBGl相同，但其长波长小于或等于第一双周期复合FBGl的短波长；所述光隔离器6为光纤隔离器，具有与激光波长匹配的工作波长；所述波长调谐装置7包括一维位移台或半导体温度控制器(TEC)等可以使光栅波长变化的装置。 如图2和图3所不,第一双周期复合FBG I的波长为λ n和λ 12，λ η小于λ 12，第二双周期复合FBG 2的波长为λ 21和λ22，λ21小于λ22，同时λ 22小于或等于λη，两光栅的双波长间隔相同。A11和λ 12都具有小于80%的反射率，而λ21和λ22都具有接近于I的反射率。通过波长调谐装置7调谐第二双周期复合FBG 2波长，使λ22正好等于λη，则当泵浦条件满足信号增益等于损耗时，激光器发出λ η波长的单激光；进一步调谐第二双周期复合FBG 2波长，使λ21和λ22分别等于λ η和λ 12，则当满足阈值条件时，激光器发出λ η和λ 12波长的双激光；再进一步调谐第二拉伸双周期复合FBG 2波长，使λ 21等于λ 12，则当满足阈值条件时，激光器发出λ 12波长的单激光。这样激光器实现了单双波长的切换运转，并从隔离器6另一端输出。 下面以掺铒光纤激光器为具体实施例来进一步说明，本技术的有益效果将更加明显。 通过两次曝光的方法制作一对C波段的双周期复合FBG构成激光谐振腔，第一双周期复合FBGl的波长为1547.52nm和1548.40nm,反射率为23%和25%，第二双周期复合FBG 2的波长为1546.22nm和1547.08nm,反射率均大于99% ;采用长度为2m的掺铒光纤作为增益介质，以200mW 980nm半导体激光器为泵浦源，第二双周期复合FBG2粘贴在带有拉力计的一维位移台(深圳鸿伟成计量公司生产，型号HTC-01)上。通过拉伸改变第二双周期复合FBG2的波长与第一双周期复合FBGl形成光反馈，当施加0.2N的拉力时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单双波长可切换的光纤激光器，其特征是它包括：泵浦激光器、波分复用器、第一双周期复合FBG、有源光纤、第二双周期复合FBG、光隔离器和波长调谐装置，其特征是波分复用器泵浦端口与泵浦激光器相连接，波分复用器的公共端口与第一双周期复合FBG连接，波分复用器信号端口与光隔离器连接，第一双周期复合FBG的另一端和第二双周期复合FBG的一端通过有源光纤连接在一起，第二双周期复合FBG粘贴在波长调谐装置上，激光从光隔离器另一端口输出；波长调谐装置对第二双周期复合FBG波长进行调谐，改变激光谐振腔中的反馈波长，从而实现激光器单双波长的切换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志强，祁海峰，翟瑞占，王昌，
申请(专利权)人：山东省科学院激光研究所，
类型：新型
国别省市：山东;37