專利名稱：基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拉曼光纖放大器，特別是一種基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大
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背景技術(shù)：
鈉黃光在醫(yī)學(xué)、天文以及軍事等領(lǐng)域有著極其重要的應(yīng)用，例如自適應(yīng)光學(xué)、激光導(dǎo)星等。通過倍頻1178nm激光獲得589nm鈉黃光是一條重要的技術(shù)途徑。獲得1178nm激光輸出主要有以下幾種方式
一、直接泵浦％光纖激光器[參見文獻(xiàn)1:〃Multi-watts narrow-linewidth all fiber Yb-doped laser operating at 1179 nm, “ Optics Express, Vol. 18, 2010, 5920^5925]。利用％光纖在1178nm波段的小增益來實(shí)現(xiàn)1178nm輸出，但是這種方法具有功率低、效率低等缺點(diǎn)；
二、1120nm泵浦摻鍺硅光纖，通過拉曼效應(yīng)得到1178nm激光輸出[參見文獻(xiàn)2 "Multiwatts narrow linewidth fiber Raman amplifiers", Optics Express, Vol. 16, 2008，10927 10932]，但方案受限于大功率1120nm泵浦源。三、摻BI 光纖激光器[參見文獻(xiàn) 3 :“Narrow-line, 1178nm Cff bismuth-doped fiber laser with 6. 4ff output for direct frequency doubling，，，Optics Express, Vol. 15，2007，5473、476]，但此方案效率低，功率小，摻Bi光纖的制作尚未成熟。四、Yb光子晶體光纖放大器[參見文獻(xiàn)4 :〃167 W, power scalable ytterbium-doped photonic bandgap fiber amplifier at 1178nm〃， Opt Express, Vol. 18，2010，16345 16352]，但該裝置泵浦為空間耦合結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性差、不利于集成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器，以獲得高功率、高偏振度的1178nm激光輸出，具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于集成，可用于產(chǎn)生鈉黃光激光。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
一種基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器，其特點(diǎn)在于用光纖依次串聯(lián)熔接適合于1178 nm波段的種子源、隔離器、第一波分復(fù)用器、摻磷光纖、第二波分復(fù)用器和泵浦源構(gòu)成，所述的種子源是中心波長為1178 nm的激光器。所述的種子源的激光輸出功率為1 mW 10 W。所述的摻磷光纖為具有40THz的拉曼頻移峰的光纖。所述的泵浦源的中心波長在1015nm 1020nm之間。本發(fā)明利用摻磷光纖的40THz拉曼頻移峰，在1015nm 1020nm泵浦源作用下，一次拉曼效應(yīng)即可得到1178nm激光。大功率IOlSnm泵浦源在％離子發(fā)射峰附近，易于得到高功率輸出。在中心波長為1015nm-1020nm泵浦源的作用下，實(shí)現(xiàn)了高功率的1178nm激光輸出。所述的隔離器，可以將反向光有效隔離，保護(hù)種子源。所述的波分復(fù)用器可以將泵浦光和信號光有效分離(或耦合)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明使用摻磷光纖(頻移40THZ)作為拉曼增益介質(zhì)，相比一般摻鍺硅光纖 (13. 2THz)具有更大的拉曼頻移和拉曼增益，可以在泵浦源(激光波長范圍1015nm-1020nm) 和1178nm種子光源作用下，一次拉曼放大得到所需要的高功率1178nm激光輸出。2、本發(fā)明中的泵浦源是基于％增益峰附近的IOlSnm激光，相比較1120nm泵浦源，更容易得到高功率輸出。3、本發(fā)明裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、使用簡單等特點(diǎn)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。


圖1為本發(fā)明基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器實(shí)施例1的示意框圖。圖2為本發(fā)明基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器實(shí)施例2的示意框圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1
圖1是本發(fā)明基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器實(shí)施例1的示意框圖。由圖1可見，本發(fā)明基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器是用光纖依次串聯(lián)熔接種子源1、隔離器2、第一波分復(fù)用器3、摻磷光纖4、第二波分復(fù)用器5和泵浦源6構(gòu)成，具體的連接關(guān)系， 所述的第一波分復(fù)用器3的第一端口與所述的隔離器2的輸出端口相連，第三端口接摻磷光纖4，第二波分復(fù)用器5的第3端口為放大器的輸出端口，所述的第二波分復(fù)用器5的第一端口接接摻磷光纖4，第2端口接泵浦源6，種子源1是中心波長為1178 nm的激光器，激光輸出功率為1 mW。所述的摻磷光纖4為具有40THz的拉曼頻移峰的光纖50m作為拉曼增益介質(zhì)。所述的泵浦源6的中心波長在1015nm 1020nm之間。所述的摻磷拉曼光纖4作為拉曼增益介質(zhì)，結(jié)合種子源1和泵浦源6，構(gòu)成拉曼光纖放大器。種子源1輸出的種子光經(jīng)過隔離器2，通過第一波分復(fù)用器3進(jìn)入摻磷拉曼光纖 4，再經(jīng)第二波分復(fù)用器5輸出，所述的泵浦光源6發(fā)出的激光經(jīng)第二波分復(fù)用器5耦合進(jìn)入所述的摻磷拉曼光纖4，使所述的種子光進(jìn)行放大，由第二波分復(fù)用器5的第3端口輸出 1178nm拉曼激光，所述的隔離器2主要隔離反向光，保護(hù)種子源1。由于拉曼增益的偏振選擇作用，本發(fā)明裝置可以實(shí)現(xiàn)高功率、高效率以及高偏振度的1178nm拉曼激光輸出。實(shí)施例2
圖2為本發(fā)明基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器實(shí)施例2的示意框圖。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于所述的泵浦光源6的輸出端與第一波分復(fù)用器3的第4端口連接， 而第二波分復(fù)用器5的第3端口為本放大器的輸出端口，輸出1178nm放大后的激光。實(shí)驗(yàn)表明本發(fā)明利用摻磷光纖的40THz拉曼頻移峰，在1015nm 1020nm泵浦源作用下，一次拉曼效應(yīng)即可得到1178nm激光。大功率IOlSnm泵浦源在％離子發(fā)射峰附近，易于得到高功率輸出。在中心波長為1015nm-1020nm泵浦源的作用下，可以實(shí)現(xiàn)高功率的 1178nm激光輸出。
權(quán)利要求
1.一種基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器，其特征在于用光纖依次串聯(lián)熔接適合于1178 nm波段的種子源(1)、隔離器(2)、第一波分復(fù)用器(3)、摻磷光纖(4)、第二波分復(fù)用器(5)和泵浦源(6)構(gòu)成，所述的種子源是中心波長為1178 nm的激光器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1178nm拉曼光纖放大器，其特征在于所述的種子源的激光輸出功率為1 mW 10 W。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1178nm拉曼光纖放大器，其特征在于所述的摻磷光纖為具有40THz的拉曼頻移峰的光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1178nm拉曼光纖放大器，其特征在于所述的泵浦源(6)的中心波長在1015nm 1020nm之間。
全文摘要
一種基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器，其特點(diǎn)在于用光纖依次串聯(lián)熔接適合于1178nm波段的種子源、隔離器、第一波分復(fù)用器、摻磷光纖、第二波分復(fù)用器和泵浦源構(gòu)成，摻磷光纖用作拉曼增益介質(zhì)，利用其1330cm-1處的拉曼頻移，結(jié)合1178nm波段的種子源，在1015nm-1020nm泵浦源作用下，得到1178nm拉曼激光輸出。本發(fā)明具有全光纖、便于集成的特點(diǎn)，輸出高功率、高偏振度的單模1178nm波段激光，通過倍頻可產(chǎn)生589nm鈉黃光。
文檔編號H01S3/094GK102263360SQ20111018159
公開日2011年11月30日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者馮衍, 張磊, 王建華 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所