專利名稱：一種低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光纖激光器，特別是涉及低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器，激光 器線寬達KHz級、輸出功率高達幾百mW量級。
背景技術：
超窄線寬單頻激光以其優(yōu)異的相干性能在工業(yè)、農業(yè)、軍事等領域具有廣泛的應用前 景，尤其在長距離、高精度傳感、激光測距及指示方面顯得尤為重要。要提高光纖激光的 探測距離或精度，需要使用高相干性能的激光，因而要求激光具有超窄線寬的譜寬，如要 求KHz量級線寬、mW級的單頻光纖激光作為種子源。 一般石英摻雜光纖很難實現(xiàn)較高功率 (〉100mW)，超窄線寬(< 2 KHz)的單頻激光輸出。
目前研究超窄線寬單頻光纖激光，采用稀土離子高摻雜的石英光纖作為激光介質，短 直F-P腔結構， 一般只能輸出幾mW單頻激光，采用多組分玻璃光纖作為單頻激光的增益介 質，則可實現(xiàn)輸出功率100mW以上、線寬小于2 KHz的單頻光纖激光，如采用2cm長的鉺 鐿共摻磷酸鹽玻璃光纖，實現(xiàn)了輸出功率大于200 mW、線寬小于2 KHz、波長為1. 5um的 單頻光纖激光[J. Lightwave Technol.， 2004， 22: 57]。 2004年，美國亞歷山大大學和NP 光子公司在超窄線寬單頻光纖激光研究方面申請了稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模光纖激光器 [專利號US 6816514 B2]和高功率窄線寬單頻光纖激光器[公開號US 2004/0240508 Al] 兩個專利，它是基于(30-80) P205- (5-30) L203(L203: A120， B203，線，La203以及它們的 混合物)_ (5-30) MO (MO: Ba0， Be0， Mg0， Sr0， CaO， ZnO， PbO以及它們的混合物)這 種基質的稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模光纖，并對各種腔型結構進行了權利要求，但是，其所 要求的稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模光纖并未具有保偏特性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種在纖芯中產生KHz量級的窄線寬單 頻激光保偏輸出的超窄線寬單頻光纖激光器。本發(fā)明利用磷酸鹽玻璃纖芯材料的高摻雜和高增益特性，設計制作具有保偏特性的磷 酸鹽玻璃光纖，采用短F-P腔結構，利用窄線寬保偏光纖光柵的選頻作用，在泵浦光源的 持續(xù)抽運下，在纖芯中產生KHz量級的窄線寬單頻激光保偏輸出。特別是結合稀土摻雜磷 酸鹽玻璃單模保偏光纖的單位長度高增益、偏振保持和超窄線寬光纖光柵選頻的特性，并 優(yōu)化增益光纖摻雜濃度、長度等關鍵參數(shù)，再設計制作短直F-P腔結構，可以實現(xiàn)更低噪 聲的、窄線寬的、偏振保持的單頻激光輸出。
本發(fā)明的的目的通過如下技術方案實現(xiàn)
一種低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器，其單模半導體激光泵浦源與保偏波分 復用器的泵浦輸入端連接，保偏波分復用器的公共端與窄線寬保偏布拉格光纖光柵連接， 窄線寬保偏布拉格光纖光柵經(jīng)保偏光纖與二色鏡連接，保偏波分復用器的信號端與保偏光
纖隔離器連接，保偏光纖和窄線寬保偏布拉格光纖光柵固定封裝在自動溫度控制的熱沉中； 所述保偏光纖為稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖，纖芯成分為磷酸鹽玻璃，組成為 70P205-8Al203-15Ba0-4La203-3Nd203，所述保偏光纖的纖芯摻雜高濃度的發(fā)光離子，所述發(fā)光 離子為鑭系離子、過渡金屬離子中一種或多種的組合體，所述發(fā)光離子慘雜濃度大于 1X 10'9ions/cm3,且在纖芯中是均勻摻雜。
為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，所述保偏光纖纖芯為橢圓形，長短軸比是1.1-3.0，短軸 長為3-10pm，包層為圓形。
所述保偏光纖為熊貓型結構，纖芯為圓形，直徑為3-10nra,兩個熊貓眼對稱排布、 大小一致，與纖芯距離為20-40pm，貓眼直經(jīng)大小為10-20um，包層為圓形。
所述保偏光纖的拍長大于5 mm、單位長度增益大于1 dB/cm，光纖長度為0. 5-5cm。
所述二色鏡為在腔鏡表面鍍上薄膜或為直接在保偏光纖研磨拋光后的一側端面鍍上薄 膜，所述薄膜對激光信號波長反射率大于90%,對泵浦波長透射率大于90%。
所述窄線寬保偏布拉格光纖光柵的中心反射波長為激光輸出波長，3dB反射譜寬小于 0.1 nm，中心波長反射率為10-95%。
所述保偏布拉格光纖光柵和稀土摻雜磷酸鹽玻璃保偏光纖之間的耦合是通過研磨拋光 其相應光纖端面后直接對接耦合。
所述鑭系離子為Er3+、 Yb3+、 Tm3+、 Gd3+、 Tb3+、 Dy3+、 Hc)3+或Lu3+。
所述過渡金屬離子為Cu2+、 Co2+、 Cr3+、 Fe2+或Mn2+。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術效果是厘米量級的高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模 保偏光纖作為激光的增益介質，由窄帶寬保偏光纖光柵和二色鏡組成短F-P腔結構的前后 腔鏡，在單模半導體激光泵浦源1的連續(xù)激勵下，纖芯中的高摻雜稀土粒子發(fā)生反轉，產 生受激發(fā)射的信號光，信號光在前后腔鏡作用下，多次來回振蕩并得到多次放大，并最終 產生激光由窄線寬保偏光纖光柵耦合輸出。由于激光腔長也只有厘米量級，由激光的腔模原理可知，腔內的縱模間隔可達GHz，只要窄帶寬保偏光纖光柵反射譜足夠窄，如3dB反 射譜小于0.08nm，即可實現(xiàn)在腔長為2cm的激光腔內只存在一個單縱模，實現(xiàn)無跳模及模 式競爭的穩(wěn)定的單縱模(單頻)保偏輸出。由于激光增益介質是具有保偏特性的稀土摻雜 磷酸鹽玻璃單模光纖，所以，單模激光在激光腔內是以一個固定的偏振態(tài)振蕩的，可降低 激光由于偏振態(tài)不穩(wěn)定引起的噪聲，從而提高了輸出激光的信噪比，同時偏振態(tài)保持的泵 浦光也是通過保偏器件耦合輸入到稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖的纖芯中，可進一步 降低激光由于泵浦光偏振態(tài)不穩(wěn)定引起的噪聲，也進一步提高了輸出激光的信噪比。為實 現(xiàn)激光頻率穩(wěn)定，需要精密的自動控溫裝置控制熱沉。隨著泵浦光功率的不斷增強，單縱 模激光線寬不斷變窄，最后可以實現(xiàn)線寬達KHz量級的單頻光纖激光保偏輸出。由于摻雜 磷酸鹽玻璃單模光纖經(jīng)改進設計成保偏光纖，因而具有更高的消光比，同時對彎曲和扭曲 應力不敏感，有利于消除單頻光纖激光因環(huán)境振動引起的噪聲和頻率漂移，從而進一步提 高激光的信噪比，使偏振輸出的單頻激光具有更低的噪聲。


圖1為本發(fā)明單頻光纖激光器原理示意圖2a為橢圓形纖芯的稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖的截面示意圖2b為熊貓型稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖的截面示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述，需要說明的是本發(fā)明要求保護的范 圍并不局限于實施例表述的范圍。
如圖1所示，低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器包括保偏光纖4、單模半導體 激光泵浦源l、保偏波分復用器2 (WDM)、窄線寬保偏布拉格光纖光柵3、 二色鏡5、保偏 光纖隔離器6和熱沉7。單模半導體激光泵浦源1與保偏波分復用器2的泵浦輸入端連接， 保偏波分復用器2的公共端與窄線寬保偏布拉格光纖光柵3連接，窄線寬保偏布拉格光纖 光柵3經(jīng)保偏光纖4與二色鏡5連接，保偏波分復用器2的信號端與保偏光纖隔離器6連 接，保偏光纖4和窄線寬保偏布拉格光纖光柵3固定封裝在自動溫度控制的熱沉7中，熱
沉7的溫度一般設置在-30 70'c范圍內的一溫度值上，且其控制精度小于o. rc，通過控
制熱沉溫度來調諧激光波長。保偏光纖4為稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4，纖芯9 成分為磷酸鹽玻璃，纖芯9中的稀土摻雜離子為鉺、鐿、或鉺鐿共摻。同樣稀土摻雜離子 可以是丁巾3+、 Gd3+、 Tb3+、 Dy3+、 Hq3+或"3+鑭系離子。窄帶寬保偏光纖光柵3和二色鏡5組成短F-P腔結構的前后腔鏡，窄帶寬保偏光纖光 柵3的中心反射波長位于激光介質的增益譜內，并且位于二色鏡5的高反射譜內，反射率 大于90%。泵浦光采用單模LD前向泵浦方式由保偏波分復用器(WDM) 2的980nm端耦 合輸入到激光腔中的稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4的纖芯9中，抽運高摻雜的稀 土離子，使粒子數(shù)發(fā)生反轉，產生受激發(fā)射的信號光，信號光在前后腔鏡作用下，多次來 回振蕩并得到多次放大，并最終產生激光由窄線寬保偏光纖光柵3耦合輸出。保偏布拉格 光纖光柵3和稀土摻雜磷酸鹽玻璃保偏光纖4之間的耦合是通過研磨拋光它們相應光纖端 面后直接對接耦合。二色鏡5為在腔鏡表面鍍上薄膜或為直接在保偏光纖4研磨拋光后的 一側端面鍍上薄膜，薄膜對激光信號波長反射率大于90%，對泵浦波長透射率大于90%。窄 線寬保偏布拉格光纖光柵3的中心反射波長為激光輸出波長，3dB反射譜寬小于O.l nm， 中心波長反射率為10-95%。窄線寬保偏布拉格(Bragg)光纖光柵3的反射譜寬和控制整 個激光腔的腔長，來實現(xiàn)只有唯一的單縱模激光保偏輸出。
實施例1
高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4作為光纖激光器的增益介質，長度可根 據(jù)器件激光輸出功率大小及窄線寬保偏光纖光柵3的反射譜寬來選擇，本例為0.5cm， 一 般為0.5-10 cm均可。纖芯9摻雜高濃度的發(fā)光離子是鉺和鐿，鉺、鐿稀土離子的摻雜濃 度分別是2.5xl0,ons/cm3、 5.0xl02Qions/cm3， 一般要大于lxl019ions/cm3。如圖2a所示， 稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4的纖芯9截面結構為橢圓形，長短軸比是1.2: 1， 一般為1.1-3.0: l均可，短軸長為5um， 一般為l-10um均可，包層8為圓形。該保偏 光纖的拍長是6nun。由于摻雜磷酸鹽玻璃單模光纖設計成保偏光纖4，因而具有更高的消 光比，同時對彎曲和扭曲應力不敏感，有利于消除單頻光纖激光因環(huán)境振動引起的噪聲和 頻率漂移，從而進一步提高激光的信噪比，信噪比可達65dB。保偏光纖4的纖芯9成分為 磷酸鹽玻璃，其組成為70P2O5-8Al2O3-15BaO-4La2O3-3Nd2O3。稀土離子在纖芯9中是均 勻的高濃度慘雜。高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖4是通過鉆孔法、管棒法制作 預制棒先把包層玻璃加工處理成直徑為30mm的玻璃棒，再在此玻璃棒中心位置鉆出一 個長軸為2.5mm、短軸為2mm的橢圓孔，然后拋光玻璃橢圓孔的內表面；其次，把纖芯9 玻璃加工處理成一個長軸為2.5mm、短軸為2mm橢圓棒，然后再拋光此橢圓棒外表面；再 次，把纖芯玻璃棒插入到包層8玻璃棒中的孔內，組裝成一光纖預制棒；最后，把組裝好 的光纖預制棒放到光纖拉制塔中高溫爐中拉制，最終拉制出具有保偏性能的稀土摻雜磷酸鹽玻璃光纖4。
二色鏡5為在腔鏡表面鍍上薄膜或直接在保偏光纖4研磨拋光后的一側端面鍍上薄膜， 其材料一般為Mg0，薄膜對激光信號波長1550 nm的反射率大于90%，對泵浦波長980 nm 的透射率大于90%。窄線寬保偏布拉格光纖光柵3的中心反射波長為激光輸出波長1550 nm, 3dB反射譜寬小于0. 1 nm，中心波長1550 nm的反射率為10-95。/。。窄線寬保偏布拉格(Bragg) 光纖光柵3的反射譜寬和控制整個激光腔的腔長，來實現(xiàn)只有唯一的單縱模激光保偏輸出。 由于稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖4的纖芯9的高摻雜及高增益特性，在單頻激光輸 出功率為200mW時，所需增益光纖的長度僅為2cm，因而，使用窄帶寬保偏光纖光柵3 和二色鏡5組成短F-P腔結構，可使激光腔長小于3cm，從而，可以保證在窄帶寬保偏光 纖光柵3的反射譜線寬小于0.05nm的情況下，激光腔內只存在一個單縱模模式，且無跳模 及模式競爭現(xiàn)象。在激光功率飽和前，隨著泵浦功率的不斷增強，激光線寬就會不斷變窄， 最后可以實現(xiàn)kHz量級的超窄線寬保偏輸出。只要選擇窄帶寬保偏光纖光柵3中心反射波 長是設計波長值，則可實現(xiàn)所需波長的超窄線寬單頻光纖激光。其中，窄線寬保偏光纖光 柵的靠近柵區(qū)l-2mm處的一端面需進行研磨拋光，以使窄線寬保偏光纖光柵3可以直接與 研磨拋光過的稀土慘雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖4中纖芯9實現(xiàn)端對端耦合。
在泵浦源的不斷激勵下，稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4的纖芯9中稀土離子 實現(xiàn)粒子數(shù)反轉，受激反射的信號光在由窄帶寬保偏光纖光柵3和二色鏡5組成短F-P腔 結構的前后腔鏡作用下，不斷振蕩并得到來回多次放大，振蕩信號光突破閾值后形成激光， 腔內振蕩激光分別從窄帶寬保偏光纖光柵3耦合輸出后，經(jīng)由980/1550nm的保偏波分復用 器WDM2分波輸入到1550nm的保偏光纖隔離器6的前端，并由保偏光纖隔離器6隔離反 射或殘留的泵浦光后輸出穩(wěn)定的、偏振保持的、單一縱模的光纖激光，而精密控制熱沉7 的溫度，有利于進一步實現(xiàn)激光波長的穩(wěn)定性，最終實現(xiàn)了輸出波長為1.5Mffl的低噪聲窄 線寬單頻光纖激光保偏輸出。
實施例2
高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4作為光纖激光器的增益介質，長度可根 據(jù)器件激光輸出功率大小及窄線寬保偏光纖光柵3的反射譜寬來選擇，本例為0.8cm， 一 般為0.5-10 cm均可。纖芯9摻雜高濃度的發(fā)光離子的是鐿，鐿稀土離子的摻雜濃度是 7.5xl02Qions/cm3, —般要大于l><1019ionS/cm3。如圖2b所示，稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4截面結構是熊貓型結構，纖芯9為圓形，直徑為8ixm， 一般為l-10um均可， 兩貓眼10對稱排布、大小一致，與纖芯9距離為20-40 u m，貓眼10直經(jīng)大小為15 y m， 一般10-20um均可，包層8為圓形，直徑為125 u m， 一般125-400 um均可。該保偏 光纖的拍長是5.6mm。由于摻雜磷酸鹽玻璃單模光纖設計成保偏光纖4，因而具有更高的 消光比，同時對彎曲和扭曲應力不敏感，有利于消除單頻光纖激光因環(huán)境振動引起的噪聲 和頻率漂移，從而進一步提高激光的信噪比，信噪比可達65dB。保偏光纖4的纖芯9成分 為磷酸鹽玻璃，其組成為70P2O5-8Al2O3-15BaO-4La2O3-3Nd2O3。稀土離子在纖芯9中是 均勻的高濃度摻雜。高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖4是通過鉆孔法、管棒法制 作預制棒先把包層玻璃加工處理成直徑為25mm的玻璃棒，再在此玻璃棒中心位置鉆出 一個直徑為1.6mm圓孔，然后拋光玻璃圓孔的內表面，然后再在貓眼10設計位置鉆兩個 直經(jīng)為3mm的圓孔，同樣拋光兩圓孔的內表面；其次，把纖芯9玻璃加工處理成一個直徑 為1.6mm的圓棒，然后再拋光此圓棒外表面；再次，把另一種多組分玻璃材料(其膨脹系 數(shù)需大于磷酸鹽玻璃的膨脹系數(shù))加工處理成直經(jīng)為3mm的兩條貓眼10圓棒，拋光此兩 圓棒的外表面，再把纖芯9玻璃棒插入到包層8玻璃棒中的中心孔內，兩條貓眼10圓棒玻 璃圓棒分別插入到包層8玻璃棒中的貓眼孔中，組裝成一光纖預制棒；最后，把組裝好的 光纖預制棒放到光纖拉制塔中高溫爐中拉制，最終拉制出具有保偏性能的稀土摻雜磷酸鹽 玻璃光纖4。
二色鏡5為在腔鏡表面鍍上薄膜或為直接在保偏光纖4研磨拋光后的一側端面鍍上薄 膜，其材料一般為MgO，薄膜對激光信號波長1060咖的反射率大于90%，對泵浦波長980 nm的透射率大于90%。窄線寬保偏布拉格光纖光柵3的中心反射波長為激光輸出波長1060 nm， 3dB反射譜寬小于0. 1 nm，中心波長1060 nm的反射率為10-95%。窄線寬保偏布拉格 (Bragg)光纖光柵3的反射譜寬和控制整個激光腔的腔長，來實現(xiàn)只有唯一的單縱模激光 保偏輸出。由于稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖4纖芯的高摻雜及高增益特性，在單頻 激光輸出功率為200mW時，所需增益光纖的長度僅為2cm，因而，使用窄帶寬保偏光纖光 柵3和二色鏡5組成短F-P腔結構，可使激光腔長小于3cm，從而，可以保證在窄帶寬保 偏光纖光柵3的反射譜線寬小于0.05nm的情況下，激光腔內只存在一個單縱模模式，且無 跳模及模式競爭現(xiàn)象。在激光功率飽和前，隨著泵浦功率的不斷增強，激光線寬就會不斷 變窄，最后可以實現(xiàn)kHz量級的超窄線寬保偏輸出。只要選擇窄帶寬保偏光纖光柵3中心 反射波長是設計波長值，則可實現(xiàn)所需波長的超窄線寬單頻光纖激光。其中，窄線寬保偏 光纖光柵的靠近柵區(qū)l-2mm處的一端面需進行研磨拋光，以使窄線寬保偏光纖光柵3可以直接與研磨拋光過的稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖4中纖芯9實現(xiàn)端對端耦合。
在泵浦源的不斷激勵下，稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4的纖芯9中稀土離子實 現(xiàn)粒子數(shù)反轉，受激反射的信號光在由窄帶寬保偏光纖光柵3和二色鏡5組成短F-P腔結構的 前后腔鏡作用下，不斷振蕩并得到來回多次放大，振蕩信號光突破閾值后形成激光，腔內 振蕩激光分別從窄帶寬保偏光纖光柵3耦合輸出后，經(jīng)由980/1060ran的保偏波分復用器WDM2 分波輸入到1060nra的保偏光纖隔離器6的前端，并由保偏光纖隔離器6隔離反射或殘留的泵 浦光后輸出穩(wěn)定的、偏振保持的、單一縱模的光纖激光，而精密控制熱沉7的溫度，有利于 進一步實現(xiàn)激光波長的穩(wěn)定性，最終實現(xiàn)了輸出波長為l. 06陶的低噪聲窄線寬單頻光纖激 光保偏輸出。
實施例3
高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4長度為10cm，纖芯9摻雜高濃度的發(fā)光 離子是過渡金屬離子Cu2、 "2+的摻雜濃度分別是1.5xl019ionS/Cm3。其它同實施例2。同 樣，纖芯9摻雜高濃度的發(fā)光離子是CoS+、 Cr3+、 Fe^或MnS+過渡金屬離子。
權利要求
1、一種低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器，其單模半導體激光泵浦源(1)與保偏波分復用器(2)的泵浦輸入端連接，保偏波分復用器(2)的公共端與窄線寬保偏布拉格光纖光柵(3)連接，窄線寬保偏布拉格光纖光柵(3)經(jīng)保偏光纖(4)與二色鏡(5)連接，保偏波分復用器(2)的信號端與保偏光纖隔離器(6)連接，保偏光纖(4)和窄線寬保偏布拉格光纖光柵(3)固定封裝在自動溫度控制的熱沉(7)中；其特征在于所述保偏光纖(4)為稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖，纖芯(9)成分為磷酸鹽玻璃，組成為70P2O5-8Al2O3-15BaO-4La2O3-3Nd2O3，所述保偏光纖(4)的纖芯(9)摻雜高濃度的發(fā)光離子，所述發(fā)光離子為鑭系離子、過渡金屬離子中一種或多種的組合體，所述發(fā)光離子摻雜濃度大于1×1019ions/cm3，且在纖芯(9)中是均勻摻雜。
2、 根據(jù)權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器，其特征在于所 述保偏光纖(4)纖芯(9)為橢圓形，長短軸比是l. 1-3.0，短軸長為3-10ym，包層(8) 為圓形。
3、 根據(jù)權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器，其特征在于所 述保偏光纖(4)為熊貓型結構，'纖芯(9)為圓形，直徑為3-10um，兩個熊貓眼(10) 對稱排布、大小一致，與纖芯距離為20-40ym，貓眼(10)直經(jīng)大小為10-20ym，包層(8) 為圓形。
4、 根據(jù)權利要求2或3所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器，其特征在于 所述保偏光纖(4)的拍長大于5 mm、單位長度增益大于1 dB/cra，光纖長度為0. 5-5cm。
5、 根據(jù)權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器，其特征在于所 述二色鏡(5)為在腔鏡表面鍍上薄膜或為直接在保偏光纖(4)研磨拋光后的一側端面鍍 上薄膜，所述薄膜對激光信號波長反射率大于90%，對泵浦波長透射率大于90%。
6、 根據(jù)權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器，其特征在于所 述窄線寬保偏布拉格光纖光柵(3)的中心反射波長為激光輸出波長，3dB反射譜寬小于 0.1 nm，中心波長反射率為10-95%。
7、 根據(jù)權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器，其特征在于所 述保偏布拉格光纖光柵(3)和稀土摻雜磷酸鹽玻璃保偏光纖(4)之間的耦合是通過研磨拋 光其相應光纖端面后直接對接耦合。
8、 根據(jù)權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器，其特征在于所 述鑭系離子為Er3+、 Yb3+、 Tm3+、 Gd3+、 Tb3+、 Dy3+、 Ho3^Lu3+。
9、 根據(jù)權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器，其特征在于所述過渡金屬離子為Cu2+、 Co2+、 Cr3+、 Fe2+或Mn2+。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖激光器，保偏光纖為稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖，纖芯成分為磷酸鹽玻璃，組成為70P₂O₅-8Al₂O₃-15BaO-4La₂O₃-3Nd₂O₃，保偏光纖的纖芯摻雜高濃度的發(fā)光離子，所述發(fā)光離子為鑭系離子、過渡金屬離子中一種或多種的組合體，所述發(fā)光離子摻雜濃度大于1×10¹⁹ions/cm³，且在纖芯中是均勻摻雜。窄線寬保偏布拉格光纖光柵和二色鏡組成光纖激光的前后腔鏡，厘米級鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃保偏光纖作為激光工作物質，單模半導體激光器產生的保偏輸出激光作為泵浦源，通過設計制作保偏布拉格光纖光柵的反射譜寬和控制整個激光腔的腔長來實現(xiàn)單一縱模的激光輸出。
文檔編號H01S3/06GK101447637SQ20081022066
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權日2008年12月31日
發(fā)明者姜中宏, 張偉南, 張勤遠, 徐善輝, 楊中民 申請人:華南理工大學