專利名稱：光譜選擇性增強的熒光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熒光源，特別是一種光譜選擇性增強的熒光源。該熒光源可用于光纖光柵和光纖分布反饋激光器的光譜分析，及在制作光纖光柵和光纖分布反饋激光器的過程中用作監(jiān)控光源。也可用于其它光纖光學(xué)元件的光譜分析和傳感器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光纖分布反饋單縱模激光器可用作慣性約束核聚變激光驅(qū)動器前端系統(tǒng)中的主振蕩器(參見文獻1Howard，T.powell‘long-termwavelength and gain stability demonstrated by NIF master oscillatorcomponents’laser science & technology，march 2000.)，可用于光纖傳感器(參見文獻2D.J.Hill，P.J.Nash，D.A.Jackson and etc.‘ A fiber laserhydrophone array’SPIE Vol.3860)和光纖陀螺等領(lǐng)域。光纖分布反饋單縱模激光器的主體部分為一段摻雜光纖光柵(參見文獻3陳柏，范薇等‘運行于1053nm的單縱模摻Y(jié)b光纖激光器研究’中國激光Vol.A29，No.7，2002，P583-585.)。光纖分布反饋單縱模激光器的閾值與那段摻雜光纖光柵的反射率有關(guān)。反射率越高，則閾值越低。為制作光纖分布反饋單縱模激光器，還須在摻雜光纖上制作出精確的四分之一波長的相移(參見文獻4Jialin Chen，BaiChen“A way of UV trimmingλ/4phase-shifted DFB Yb-doped fiber laser”SPIE The InternationalSymposium On Photonic Glasses ShangHai，China October 14-17，2002)。以上制作過程需采用寬帶光源和光譜儀觀察和監(jiān)控。但如寬帶光源功率太小，很難分辨高反射率光柵的峰值光譜及監(jiān)控相移的生成。通常采用的提高熒光功率的辦法是采用雙程結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中采用反射鏡把后向熒光反射回去，在增益光纖區(qū)予以放大后與前向熒光一起輸出。目前在雙程熒光光源的制作中采用的反射器件主要是鍍膜反射鏡和光纖反射圈。鍍膜反射鏡與光纖的耦合損耗大，不利于制作功率大的熒光源；光纖反射圈的插入損耗也較大，且在不同的波段反射率差距較大，很難制作出光譜平坦性好的熒光。
目前在制作光纖光柵過程中，通常采用的監(jiān)控光源為寬帶熒光源。其帶寬一般為幾十納米(nm)。如將整個幾十納米光譜區(qū)的功率大幅提高是很困難的。在光纖分布反饋單縱模激光器中，摻雜光纖光柵的半高全寬一般小于0.05nm。因此，實際利用的監(jiān)控光源光譜區(qū)較小。如能將包含摻雜光纖光柵中心波長在內(nèi)的一較小范圍光譜功率予以大幅度增大，則能獲得理想的監(jiān)控光源，且需要的泵浦激光功率也較小。目前在雙程熒光光源的制作中采用的鍍膜反射鏡和光纖反射圈的反射光譜一般為幾十納米?？紤]到損耗，光譜寬度及對泵浦功率的要求，在應(yīng)用于光纖分布反饋單縱模激光器制作過程的監(jiān)控光源中，采用鍍膜反射鏡和光纖反射圈作反射器件是不理想的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種光譜選擇性增強的熒光源，它應(yīng)是一種全光纖結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)緊湊、光損耗低、需求泵浦功率小等特點。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種光譜選擇性增強的熒光源，其結(jié)構(gòu)是一光纖光柵的一端與一波分復(fù)用器的第一輸入端相連，該波分復(fù)用器的輸出端連接一摻雜光纖，該摻雜光纖的另一端經(jīng)一光纖隔離器輸出，一半導(dǎo)體激光器的輸出端連接所述的波分復(fù)用器第二輸入端，所述的光纖光柵的反射率為30分貝，反射光譜近似為方形，反射帶寬2nm。
所述的光纖光柵是一根或由一根以上的光纖光柵串接的。在所述的光纖光柵的位置串接第二根、第三根光纖光柵，以改變被增強區(qū)域光譜的寬度。
本發(fā)明的工作原理是來自半導(dǎo)體激光器的泵浦光經(jīng)波分復(fù)用器耦合至摻雜光纖。摻雜光纖產(chǎn)生雙向熒光。向后傳播的熒光經(jīng)波分復(fù)用器耦合至光纖光柵。該熒光被光纖光柵反射后，再經(jīng)波分復(fù)用器耦合至摻雜光纖，并被摻雜光纖放大后，通過光纖隔離器輸出。在輸出光譜中，獲得一帶寬為2nm，近似方形的光譜區(qū)。該區(qū)域光譜功率被增強約13dB。
本熒光源特點一根反射光譜為方形的光纖光柵，利用該反射元件反射并選擇熒光源中的后向熒光，使被選擇熒光得到放大。被選擇放大后的熒光光譜功率密度增加13dB，被增強區(qū)域光譜平坦，光譜帶寬為2nm。本熒光源為全光纖結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、損耗低，需求泵浦功率小。該熒光源的另一特點是，能很方便地在第一根光纖光柵的位置串接第二根及第三根光纖光柵，因而改變被增強區(qū)域光譜的寬度。


圖1是本發(fā)明光譜選擇性增強的熒光源結(jié)構(gòu)的光路中1-光纖光柵，2-波分復(fù)用器，3-摻雜光纖，4-光纖隔離器，5-半導(dǎo)體激光器。
具體實施例方式
先請參閱圖1，圖1是本發(fā)明光譜選擇性增強的熒光源實施例的結(jié)構(gòu)的光路圖，由圖可見，本發(fā)明光譜選擇性增強的熒光源的結(jié)構(gòu)是一光纖光柵1的一端與一波分復(fù)用器2的第一輸入端相連，該波分復(fù)用器2的輸出端連接一摻雜光纖3，該摻雜光纖3的另一端經(jīng)一光纖隔離器4輸出，一半導(dǎo)體激光器5的輸出端連接所述的波分復(fù)用器2的第二輸入端，所述的光纖光柵1的反射率為30分貝，反射光譜近似為方形，反射帶寬2nm。
所述的光纖光柵1是由一根以上的光纖光柵串接的。
本發(fā)明的工作過程原理是來自半導(dǎo)體激光器5的泵浦光經(jīng)波分復(fù)用器2的第二輸入端后耦合至摻雜光纖3。摻雜光纖3產(chǎn)生雙向熒光。向后傳播的熒光經(jīng)波分復(fù)用器2耦合至光纖光柵1。該熒光被光纖光柵1反射后，再經(jīng)波分復(fù)用器2耦合至摻雜光纖3，并被摻雜光纖放大后，通過光纖隔離器4輸出。在輸出光譜中，獲得了一帶寬為2nm，近似方形的光譜區(qū)。該區(qū)域光譜功率被增強約13dB。
本發(fā)明的熒光源為全光纖結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、損耗低，需求泵浦功率小。
權(quán)利要求
1.一種光譜選擇性增強的熒光源，特征在于其結(jié)構(gòu)是一光纖光柵(1)的一端與一波分復(fù)用器(2)的第一輸入端相連，該波分復(fù)用器(2)的輸出端連接一摻雜光纖(3)，該摻雜光纖(3)的另一端經(jīng)一光纖隔離器(4)輸出，一半導(dǎo)體激光器(5)的輸出端連接所述的波分復(fù)用器(2)第二輸入端，所述的光纖光柵(1)的反射率為30分貝，反射光譜近似為方形，反射帶寬2nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜選擇性增強的熒光源，其特征在于所述的光纖光柵(1)是一根或由一根以上的光纖光柵串接的。
全文摘要
一種光譜選擇性增強的熒光源，其結(jié)構(gòu)是一光纖光柵的一端與一波分復(fù)用器的第一輸入端相連，該波分復(fù)用器的輸出端連接一摻雜光纖，該摻雜光纖的另一端經(jīng)一光纖隔離器輸出，一半導(dǎo)體激光器的輸出端連接所述的波分復(fù)用器第二輸入端，所述的光纖光柵的反射率為30分貝，反射光譜近似為方形，反射帶寬2nm。本發(fā)明具有全光纖結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)緊湊、光損耗低、需求泵浦功率小等特點。
文檔編號G01N21/17GK1737513SQ200510029380
公開日2006年2月22日 申請日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者陳柏, 梁麗萍, 陳嘉琳 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所