一種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隨機(jī)光纖激光器，尤其涉及一種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器，屬于光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨機(jī)光纖激光器是近幾年才發(fā)展起來(lái)的一種新型光纖激光器，它在結(jié)構(gòu)上區(qū)別于傳統(tǒng)激光器，即無(wú)反射鏡，光的反饋通過(guò)光纖中隨機(jī)反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在大多數(shù)隨機(jī)光纖激光器是基于光纖中瑞利散射實(shí)現(xiàn)隨機(jī)分布反饋。由于光纖中的瑞利散射非常弱，這樣的隨機(jī)光纖激光器往往需要長(zhǎng)距離的光纖(幾十公里)，且閾值功率高。為了克服隨機(jī)光纖激光器中瑞利散射較弱的問(wèn)題，人們提出在摻稀土元素光纖上刻寫光纖光柵，提供隨機(jī)反饋，從而縮短隨機(jī)反饋的距離，降低閾值功率。然而，為了獲得足夠的增益，該方法需要在摻稀土元素光纖上刻寫較長(zhǎng)的光纖光柵(幾十厘米)，制作工藝復(fù)雜，刻寫不容易。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的提供一種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器，該激光器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作容易、閾值功率低等特點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為:
[0005]—種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器，包括第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)、摻鉺光纖泵浦激光源(2)、波分復(fù)用器(3)、摻鉺光纖(4)、第二隨機(jī)相移光纖光柵(5);所述的第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)的一端與波分復(fù)用器(3) 二端口 101相連，摻鉺光纖泵浦激光源⑵與波分復(fù)用器⑶一端口 100相連，波分復(fù)用器(3)三端口 102與摻鉺光纖(4)相連，摻鉺光纖(4)與第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)相連。第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)和第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)提供隨機(jī)反饋，激光從第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)另一端輸出。
[0006]所述的第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長(zhǎng)度為0.5cm?10cm，反射率為50%?95%。
[0007]所述的第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長(zhǎng)度為0.5cm ?10cm，反射率為 90 % ?99.9 %。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
[0009]1、采用隨機(jī)相移光纖光柵作為隨機(jī)反饋，可以提高反射率，降低閾值功率；
[0010]2、將激光增益和隨機(jī)反饋分離，可以在普通的光纖上刻寫隨機(jī)相移光纖光柵，所需刻寫的光纖光柵長(zhǎng)度更短，工藝更簡(jiǎn)單。
【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖及其實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1是本發(fā)明一種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]I為第一隨機(jī)相移光纖光柵；2為摻鉺光纖泵浦激光源；3為波分復(fù)用器；4為摻鉺光纖；5為第二隨機(jī)相移光纖光柵；100為波分復(fù)用器一端口 ；101為波分復(fù)用器二端口 ；102為波分復(fù)用器三端口。
[0014]具體的實(shí)施方式
[0015]以下結(jié)合本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作原理作詳細(xì)說(shuō)明:
[0016]圖1中，一種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器，包括第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)，摻鉺光纖泵浦激光源(2)，波分復(fù)用器(3)，摻鉺光纖(4)，第二隨機(jī)相移光纖光柵
(5)ο第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)的一端與波分復(fù)用器(3)的二端口 101相連，摻鉺光纖泵浦激光源(2)與波分復(fù)用器(3) —端口 100相連，而波分復(fù)用器(3)的三端口 102與摻鉺光纖(4)的一端相連，而摻鉺光纖(4)的另一端與第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)相連。第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)和第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)提供隨機(jī)反饋，激光從第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)另一端輸出。
[0017]一種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器的工作原理:
[0018]一種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器根據(jù)圖1所示的各部件連接好之后。摻鉺光纖泵浦激光源(2)發(fā)出的泵浦光通過(guò)波分復(fù)用器(3) —端口 100耦合到線性光路中，將摻鉺光纖(4)中的Er3+激發(fā)到高能級(jí)，Er3+的自發(fā)輻射光經(jīng)過(guò)第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)時(shí)，實(shí)現(xiàn)隨機(jī)反饋，反饋光波長(zhǎng)與第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)的中心波長(zhǎng)有關(guān)。反饋光經(jīng)過(guò)摻鉺光纖(4)時(shí)獲得光信號(hào)放大，經(jīng)過(guò)波分復(fù)用器(3)后，由第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)再次實(shí)現(xiàn)隨機(jī)反饋。第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)和第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)的中心波長(zhǎng)相同。當(dāng)摻鉺光纖泵浦激光源(2)的泵浦功率足夠高時(shí)，反饋光在第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)和第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)之間來(lái)回振蕩，獲得的隨機(jī)激光由第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)另一端輸出。
實(shí)施例
[0019]圖1為本發(fā)明一種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)由單模光纖刻寫，反射率為90%，長(zhǎng)度為lcm，中心波長(zhǎng)為1550nm。摻鉺光纖泵浦激光源(2)波長(zhǎng)為980nm，波分復(fù)用器(3)工作波長(zhǎng)為980nm/1550nm，摻鉺光纖(4)長(zhǎng)度為lm。第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)由單模光纖刻寫，反射率為99%，長(zhǎng)度為1cm，中心波長(zhǎng)為1550nm。第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)的一端連接波分復(fù)用器(3)的二端口 101，摻鉺光纖泵浦激光源(2)與波分復(fù)用器(3) —端口 100相連，波分復(fù)用器(3)的三端口 102與摻鉺光纖(4)的一端相連，摻鉺光纖(4)的另一端與第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)相連。第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)和第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)提供隨機(jī)反饋，激光從第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)另一端輸出。
[0020]摻鉺光纖泵浦激光源(2)輸出980nm的泵浦光，通過(guò)工作波長(zhǎng)為980nm/1550nm的波分復(fù)用器(3)后，將摻鉺光纖(4)中的Er3+激發(fā)到高能級(jí)，Er3+的自發(fā)輻射光經(jīng)過(guò)第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)時(shí)，實(shí)現(xiàn)隨機(jī)反饋，反饋光波長(zhǎng)為1550nm。反饋光經(jīng)過(guò)摻鉺光纖(4)時(shí)獲得光信號(hào)放大，經(jīng)過(guò)波分復(fù)用器(3)后，由第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)再次實(shí)現(xiàn)隨機(jī)反饋，反饋光波長(zhǎng)為1550nm。當(dāng)摻鉺光纖泵浦激光源(2)的泵浦功率足夠高時(shí)，反饋光在第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)和第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)之間來(lái)回振蕩，獲得的隨機(jī)激光由第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)另一端輸出。
[0021]以上實(shí)施例只是本發(fā)明所有方案中優(yōu)選方案之一，其它對(duì)基于混合增益的多波長(zhǎng)隨機(jī)光纖激光器結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單改變都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器，其特征在于，包括第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)、摻鉺光纖泵浦激光源(2)、波分復(fù)用器(3)、摻鉺光纖(4)、第二隨機(jī)相移光纖光柵(5);所述的第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)的一端與波分復(fù)用器(3) 二端口 101相連，摻鉺光纖泵浦激光源(2)與波分復(fù)用器(3) —端口 100相連，波分復(fù)用器(3)三端口 102與摻鉺光纖(4)相連，摻鉺光纖(4)與第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)相連。第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)和第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)提供隨機(jī)反饋，激光從第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)另一端輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器，其特征在于，所述的第一隨機(jī)相移光纖光柵(I)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長(zhǎng)度為0.5cm?10cm，反射率為50 %?95 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器，其特征在于，所述的第二隨機(jī)相移光纖光柵(5)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長(zhǎng)度為0.5cm?10cm，反射率為90 %?99.9 %。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于隨機(jī)相移光纖光柵的隨機(jī)光纖激光器，屬于光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域，由第一隨機(jī)相移光纖光柵、摻鉺光纖泵浦激光源、波分復(fù)用器、摻鉺光纖、第二隨機(jī)相移光纖光柵組成。發(fā)明將激光增益和隨機(jī)反饋分離，利用摻鉺光纖提供激光增益，利用第一隨機(jī)相移光纖光柵和第二隨機(jī)相移光纖光柵提供隨機(jī)反饋，實(shí)現(xiàn)激光振蕩，使得該激光器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作容易、閾值功率低等特點(diǎn)。
【IPC分類】H01S3-30, H01S3-067
【公開號(hào)】CN104577678
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510044147
【發(fā)明人】黃昌清, 宋鑫, 范瑜, 韓佳暉
【申請(qǐng)人】中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日