一種線偏振光輸出的光纖激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種線偏振光輸出的光纖激光器，其包括泵浦源、諧振腔和起偏器，所述起偏器設在諧振腔內，所述諧振腔內設有兩條以上拉直的增益光纖，相鄰兩個增益光纖之間設有光路連接組件。本發(fā)明采用以上結構，通過普通的增益光纖和起偏器的使用，實現(xiàn)了線偏振光的輸出，有效地降低了制造成本，同時利用折疊型諧振腔，在獲得高功率激光輸出的同時，有效地減小了激光器的體積。
【專利說明】一種線偏振光輸出的光纖激光器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖激光器，尤其是一種線偏振光輸出的光纖激光器。
【背景技術】
[0002]光的偏振在科學研究以及日常生活中有著廣泛的應用。比如可以利用偏振光實現(xiàn)相干探測，例如利用干涉分析機件內部的應力分布；生活中我們看的立體電影等也是利用光的偏振來實現(xiàn)的。
[0003]偏振光的獲得方式有很多種，比如利用布儒斯特定律、尼克爾棱鏡、二色性晶體、波片等。偏振光在光通信中應用，還要考慮光在傳輸?shù)倪^程中偏振性的保持，現(xiàn)在主要的方法是應用保偏光纖，但是保偏光纖成本高，因此探索價格更為低廉的偏振性保持裝置顯得尤為重要。
[0004]在理想的圓對稱纖芯的單模光纖中，兩個偏振模式完全簡并，傳播常數(shù)相等，不存在偏振模的色散問題。但在實際的光纖中，由于光纖加工工藝的缺陷造成光纖纖芯截面有一定程度的橢圓度，或是由于材料的熱膨脹系數(shù)的不一致性產生光纖截面上各向異性應力而導致光纖折射率的各向異性，這種光纖結構本身存在的雙折射稱為本征雙折射。另外，光纖在彎曲，扭絞，模向壓力等機械外力的作用下也會產生附加的雙折射。另一方面，通常光纖激光器為了產生偏振光，多采用保偏光纖增益介質，或在諧振腔中加入偏振控制器，其成本高或過于復雜，也不易應用于較高功率輸出激光器中。
[0005]通常為了產生較大功率的激光輸出，光纖激光器中需要較長的增益光纖，較長的增益光纖與激光器的小型化、集約化的發(fā)展方向相矛盾。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了提供一種成本低、體積小和功率高的線偏振光輸出的光纖激光器。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種線偏振光輸出的光纖激光器，其包括泵浦源、諧振腔和起偏器，所述起偏器設在諧振腔內，所述諧振腔內設有兩條以上拉直的增益光纖，相鄰兩個增益光纖之間設有光路連接組件。
[0008]所述諧振腔由第一晶片和第二晶片構成；第一晶片設在泵浦源的光出射端，第一晶片的出光面鍍有全反射膜，第二晶片的進光面鍍有高反射膜；所述光路連接組件為兩個單光纖準直器和反射棱鏡，單光纖準直器的接頭與對應的增益光纖連接，反射棱鏡將一個單光纖準直器內的增益光反射過渡到另一個單光纖準直器內；所述起偏器設在最后一條增益光纖的光出射端和第二晶片之間。
[0009]所述諧振腔由第一晶片和第二晶片構成；第一晶片設在泵浦源的光出射端，第一晶片的出光面鍍有全反射膜，第二晶片的進光面鍍有高反射膜；所述光路連接組件為兩個光偏離毛細管和反射鏡，光偏離毛細管的接頭與對應的增益光纖連接，反射鏡將一個光偏離毛細管內的增益光反射過渡到另一個光偏離毛細管內；所述起偏器設在最后一條增益光纖的光出射端和第二晶片之間。
[0010]所述光路連接組件為雙光纖準直器，所述雙光纖準直器的兩個接頭分別與相鄰的兩條增益光纖連接，所述雙光纖準直器的光入射端口內表面鍍有全反射膜，該全反射膜將一條增益光纖內的增益光反射過渡到相鄰的增益光纖內；所述兩條以上增益光纖中第一條增益光纖的光入射端連接有第一單光纖準直器，所述第一單光纖準直器的光入射端口內表面鍍有全反射膜；所述兩條以上增益光纖中最后一條增益光纖的光出射端設有第二單光纖準直器，第二單光纖準直器的光入射端口外表面鍍有高反射膜；所述雙光纖準直器的光入射端口內表面的全反射膜、第一單光纖準直器的光入射端口內表面的全反射膜和第二單光纖準直器的光入射端口外表面的高反射膜構成諧振腔；所述起偏器設在最后一條增益光纖的光出射端和第二單光纖準直器之間；所述泵浦源設在第一單光纖準直器的光入射端。
[0011]所述雙光纖準直器的光入射端還設有泵浦源。在每個雙光纖準直器的光入射端都設一個泵浦源，可以更有效地實現(xiàn)高功率的線偏振光的輸出。
[0012]所述第一晶片的出光面的全反射膜對泵浦光全透，對信號光全反；所述第二晶片的進光面的高反射膜輸出部分激光。
[0013]所述雙光纖準直器的光入射端口內表面的全反射膜、第一單光纖準直器的光入射端口內表面的全反射膜對泵浦光全透，對信號光全反；第二單光纖準直器的光入射端口外表面的高反射膜輸出部分激光。
[0014]本發(fā)明采用以上技術方案，通過普通的增益光纖和起偏器的使用，實現(xiàn)了線偏振光的輸出，有效地降低了制造成本，同時利用折疊型諧振腔，在獲得高功率激光輸出的同時，有效地減小了激光器的體積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
圖1是本發(fā)明一種線偏振光輸出的光纖激光器方案一結構不意圖；
圖2是本發(fā)明一種線偏振光輸出的光纖激光器方案二結構示意圖；
圖3是本發(fā)明一種線偏振光輸出的光纖激光器方案三結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明方案一:根據圖1所不，一種線偏振光輸出的光纖激光器，其包括泵浦源101、諧振腔和起偏器106，所述起偏器106設在諧振腔內，所述諧振腔內設有兩條以上拉直的增益光纖107，相鄰兩個增益光纖107之間設有光路連接組件。
[0017]所述諧振腔由第一晶片102和第二晶片105構成；第一晶片102設在泵浦源101的光出射端，第一晶片102的出光面鍍有全反射膜，第二晶片105的進光面鍍有高反射膜；所述光路連接組件為兩個單光纖準直器103和反射棱鏡104，單光纖準直器103的接頭與對應的增益光纖107連接，反射棱鏡104將一個單光纖準直器103內的增益光反射過渡到另一個單光纖準直器103內；所述起偏器106設在最后一條增益光纖107的光出射端和第二晶片105之間。
[0018]所述第一晶片102的出光面的全反射膜對泵浦光全透，對信號光全反；第二晶片105的進光面的高反射膜對信號光的反射率為99. 5%, O. 5%信號光成為激光經第二晶片105輸出。
[0019]工作原理：泵浦源101射出的泵浦光經第一晶片102進入諧振腔，泵浦光在諧振腔內進行振蕩形成信號光，信號光經起偏器106轉化成線偏振光，最后從第二晶片105輸出。所述起偏器106可以是滿足布魯斯特角入射的晶體。
[0020]兩條以上增益光纖107通過使用單光纖準直器103和反射棱鏡104，實現(xiàn)了相鄰兩條增益光纖107之間過渡和光連接，一方面在獲得高功率激光輸出的同時，有效地減小了激光器的體積，另一方面有效地消除了增益光纖107因為彎曲、扭絞等機械外力產生的附加雙折射效應，保證了線偏振激光的保持。
[0021]本發(fā)明方案二 ：根據圖2所示，一種線偏振光輸出的光纖激光器，其包括泵浦源201、諧振腔和起偏器206，所述起偏器206設在諧振腔內，所述諧振腔內設有兩條以上拉直的增益光纖207，相鄰兩個增益光纖207之間設有光路連接組件。
[0022]所述諧振腔由第一晶片202和第二晶片205構成；第一晶片202設在泵浦源201的光出射端，第一晶片202的出光面鍍有全反射膜，第二晶片205的進光面鍍有高反射膜；所述光路連接組件為兩個光偏離毛細管203和反射鏡204，光偏離毛細管203的接頭與對應的增益光纖207連接，反射鏡204將一個光偏離毛細管203內的增益光反射過渡到另一個光偏離毛細管203內；所述起偏器206設在最后一條增益光纖207的光出射端和第二晶片205之間。
[0023]所述第一晶片202的出光面的全反射膜對泵浦光全透，對信號光全反；第二晶片205的進光面的高反射膜對信號光的反射率為99. 5%, O. 5%信號光成為激光經第二晶片105輸出。
[0024]工作原理：泵浦源201射出的泵浦光經第一晶片202進入諧振腔，泵浦光在諧振腔內進行振蕩形成信號光，信號光經起偏器206轉化為線偏振光，最后經第二晶片205輸出。所述起偏器206可以是滿足布魯斯特角入射的晶體。
[0025]兩條以上增益光纖207通過使用光偏離毛細管203和反射棱鏡204，實現(xiàn)了相鄰兩條增益光纖207之間過渡和光連接，一方面在獲得高功率激光輸出的同時，有效地減小了激光器的體積，另一方面有效地消除了增益光纖207因為彎曲、扭絞等機械外力產生的附加雙折射效應，保證了線偏振激光的保持。
[0026]本發(fā)明方案三：根據圖3所示，一種線偏振光輸出的光纖激光器，其包括泵浦源301、諧振腔和起偏器306，所述起偏器303設在諧振腔內，所述諧振腔內設有兩條以上拉直的增益光纖302，相鄰兩個增益光纖302之間設有光路連接組件。
[0027]所述光路連接組件為雙光纖準直器304，所述雙光纖準直器304的兩個接頭分別與相鄰的兩條增益光纖302連接，所述雙光纖準直器304的光入射端口內表面鍍有全反射膜，該全反射膜將一條增益光纖302內的增益光反射過渡到相鄰的增益光纖302內；所述兩條以上增益光纖302中第一條增益光纖302的光入射端連接有第一單光纖準直器305，所述第一單光纖準直器305的光入射端口內表面鍍有全反射膜；所述兩條以上增益光纖302中最后一條增益光纖302的光出射端設有第二單光纖準直器306，第二單光纖準直器306的光入射端口外表面鍍有高反射膜；所述雙光纖準直器304的光入射端口內表面的全反射膜、第一單光纖準直器305的光入射端口內表面的全反射膜和第二單光纖準直器306的光入射端口外表面的高反射膜構成諧振腔；所述起偏器303設在最后一條增益光纖302的光出射端和第二單光纖準直器306之間；所述泵浦源301設在第一單光纖準直器305的光入射端。
[0028]所述雙光纖準直器304的光入射端還設有泵浦源301。在每個雙光纖準直器304的光入射端也對應設一個泵浦源301，可以更有效地實現(xiàn)高功率的線偏振光的輸出。
[0029]所述第一單光纖準直器305的光入射端口內表面的全反射膜對泵浦光全透，對信號光全反；所述雙光纖準直器304的光入射端口內表面的全反射膜對泵浦光全透,對信號光全反；所述第二單光纖準直器306的光入射端口外表面的高反射膜對信號光的反射率為99.5%，0.5%信號光成為激光經第二單光纖準直器306輸出。
[0030]工作原理:泵浦源301射出的泵浦光經第一單光纖準直器301或雙光纖準直器304進入諧振腔，泵浦光在諧振腔內進行振蕩形成信號光，信號光經起偏器303轉化為線偏振激光，最后經第二單光纖準直器306輸出。所述起偏器303可以是滿足布魯斯特角入射的晶體。
[0031]使用雙光纖準直器304且在雙光纖準直器304光入射端口內表面鍍有全反射膜，實現(xiàn)了相鄰兩條增益光纖302之間過渡和光連接，一方面在獲得高功率激光輸出的同時，有效地減小了激光器的體積，另一方面有效地消除了增益光纖302因為彎曲、扭絞等機械外力產生的附加雙折射效應，保證了線偏振激光的保持。
【權利要求】
1.一種線偏振光輸出的光纖激光器，其包括泵浦源、諧振腔和起偏器，所述起偏器設在諧振腔內，其特征在于:所述諧振腔內設有兩條以上拉直的增益光纖，相鄰兩條增益光纖之間設有光路連接組件。
2.根據權利要求1所述的一種線偏振光輸出的光纖激光器，其特征在于:所述諧振腔由第一晶片和第二晶片構成；第一晶片設在泵浦源的光出射端，第一晶片的出光面鍍有全反射膜，第二晶片的進光面鍍有高反射膜；所述光路連接組件為兩個單光纖準直器和反射棱鏡，單光纖準直器的接頭與對應的增益光纖連接，反射棱鏡將一個單光纖準直器內的增益光反射過渡到另一個單光纖準直器內；所述起偏器設在最后一條增益光纖的光出射端和第二晶片之間。
3.根據權利要求1所述的一種線偏振光輸出的光纖激光器，其特征在于:所述諧振腔由第一晶片和第二晶片構成；第一晶片設在泵浦源的光出射端，第一晶片的出光面鍍有全反射膜，第二晶片的進光面鍍有高反射膜；所述光路連接組件為兩個光偏離毛細管和反射鏡，光偏離毛細管的接頭與對應的增益光纖連接，反射鏡將一個光偏離毛細管內的增益光反射過渡到另一個光偏離毛細管內；所述起偏器設在最后一條增益光纖的光出射端和第二晶片之間。
4.根據權利要求1所述的一種線偏振光輸出的光纖激光器，其特征在于:所述光路連接組件為雙光纖準直器，所述雙光纖準直器的兩個接頭分別與相鄰的兩條增益光纖連接，所述雙光纖準直器的光入射端口內表面鍍有全反射膜，該全反射膜將一條增益光纖內的增益光反射過渡到相鄰的增益光纖內；所述兩條以上增益光纖中第一條增益光纖的光入射端連接有第一單光纖準直器，所述第一單光纖準直器的光入射端口內表面鍍有全反射膜；所述兩條以上增益光纖中最后一條增益光纖的光出射端設有第二單光纖準直器，第二單光纖準直器的光入射端口外表面鍍有高反射膜；所述雙光纖準直器的光入射端口內表面的全反射膜、第一單光纖準直器的光入射端口內表面的全反射膜和第二單光纖準直器的光入射端口外表面的高反射膜構成諧振腔；所述起偏器設在最后一條增益光纖的光出射端和第二單光纖準直器之間；所述泵浦源設在第一單光纖準直器的光入射端。
5.根據權利要求4所述的一種線偏振光輸出的光纖激光器,其特征在于:所述雙光纖準直器的光入射端還設有泵浦源。
6.根據權利要求2或3所述的一種線偏振光輸出的光纖激光器,其特征在于:所述第一晶片的出光面的全反射膜對泵浦光全透，對信號光全反；所述第二晶片的進光面的高反射膜輸出部分激光。
7.根據權利要求4所述的一種線偏振光輸出的光纖激光器,其特征在于:所述雙光纖準直器的光入射端口內表面的全反射膜、第一單光纖準直器的光入射端口內表面的全反射膜對泵浦光全透，對信號光全反；第二單光纖準直器的光入射端口外表面的高反射膜輸出部分激光。
【文檔編號】H01S3/067GK103840357SQ201210483462
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月23日 優(yōu)先權日:2012年11月23日
【發(fā)明者】吳礪, 張猛, 賀坤 申請人:福州高意通訊有限公司