一種雙波長單縱模光纖激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種雙波長單縱模光纖激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖激光器在光纖通信、光纖傳感、醫(yī)療等多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。光纖激光器結(jié)構(gòu)簡單，成本低，而且散熱性很好，輸出波長穩(wěn)定。但是目前的實現(xiàn)雙波長單縱模光纖激光器的方法存在著一些缺點。
[0003]光纖激光器中為了實現(xiàn)多波長單縱模運轉(zhuǎn)，最常用的是以下三種方法。一，利用短腔和特殊的光纖光柵；二，利用高精細(xì)度子腔或者超窄濾波器；三，利用摻稀土光纖作為飽和吸收體。但是，以上幾種方法具有其固有的缺點。利用短腔和特殊的光纖光柵這種方法穩(wěn)定性好，但是波長不易于實現(xiàn)調(diào)諧；利用高精細(xì)度子腔的方法很難得到最優(yōu)的子腔長度，超窄濾波器難于制作并且價格昂貴；利用摻稀土光纖作為飽和吸收體結(jié)構(gòu)簡單，但是必須優(yōu)化光纖長度實現(xiàn)單縱模運轉(zhuǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種雙波長單縱模光纖激光器，能有效抑制激光器的多縱模振蕩和跳摸，穩(wěn)定激光器的單縱模運轉(zhuǎn)，獲得窄線寬的激光輸出，裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，能廣泛應(yīng)用于多參數(shù)氣體探測、激光雷達(dá)、醫(yī)學(xué)、新型波分復(fù)用通信系統(tǒng)等領(lǐng)域。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種雙波長單縱模光纖激光器，其特征在于，包括栗浦源、波分復(fù)用器、Tm-Ho共摻光纖、光纖環(huán)形器、第一光纖耦合器、第一可調(diào)衰減器、第二可調(diào)衰減器、第一光纖布拉格光柵、第二光纖布拉格光柵和第二光纖耦合器；所述栗浦源連接所述波分復(fù)用器的第一輸入端，所述波分復(fù)用器的輸出端通過所述Tm-Ho共摻光纖連接所述光纖環(huán)形器的第一端口，所述光纖環(huán)形器的第二端口連接所述第一光纖耦合器的第一輸入端，所述第一光纖耦合器的第一輸出端通過所述第一可調(diào)衰減器連接所述第一光纖布拉格光柵，所述第一光纖耦合器的第二輸出端通過所述第二可調(diào)衰減器連接所述第二光纖布拉格光柵；所述光纖環(huán)形器的第三端口連接所述第二光纖耦合器的第一輸入端，所述第一光纖耦合器的第二輸入端連接所述第二光纖耦合器的第二輸入端，所述第二光纖耦合器的第一輸出端連接所述波分復(fù)用器的第二輸入端，所述第二光纖耦合器的第二輸出端作為所述雙波長單縱模光纖激光器的輸出端口。
[0006]優(yōu)選地，工作時，所述栗浦源發(fā)出的1570nm栗浦光通過所述波分復(fù)用器栗浦所述Tm-Ho共摻光纖，得到2 μ m波段的激光；所述2 μ m波段的激光經(jīng)過所述光纖環(huán)形器到達(dá)所述第一光纖耦合器，被所述第一光纖耦合器分成兩路，一路經(jīng)過所述第一可調(diào)衰減器到達(dá)所述第一光纖布拉格光柵，另一路經(jīng)過所述第二可調(diào)衰減器到達(dá)所述第二光纖布拉格光柵，所述第一光纖布拉格光柵和所述第二光纖布拉格光柵用于對激光波長進行選擇和調(diào)諧；由所述第一光纖布拉格光柵和所述第二光纖布拉格光柵反射的光分別到達(dá)所述第一可調(diào)衰減器和所述第二可調(diào)衰減器，所述第一可調(diào)衰減器和所述第二可調(diào)衰減器用于通過調(diào)節(jié)光纖的彎曲損耗實現(xiàn)波長切換，使得由所述第一光纖布拉格光柵和/或所述第二光纖布拉格光柵反射的光到達(dá)所述第一光纖耦合器。
[0007]優(yōu)選地，通過將所述第一光纖耦合器的第二輸入端連接所述第二光纖耦合器的第二輸入端，形成光纖反饋環(huán)，以抑制跳模和穩(wěn)定所述雙波長單縱模光纖激光器的單縱模運轉(zhuǎn)。
[0008]優(yōu)選地，上述雙波長單縱模光纖激光器還包括設(shè)置在所述光纖環(huán)形器的第二端口和所述第一光纖耦合器的第一輸入端之間的飽和吸收體，用于抑制所述雙波長單縱模光纖激光器的多縱模振蕩，還用于進一步壓窄所述雙波長單縱模光纖激光器輸出的激光線寬。
[0009]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0010]1、通過將第一光纖親合器的第二輸入端和第二光纖親合器的第二輸入端連接，構(gòu)成一個光纖反饋環(huán)，由此產(chǎn)生的自注入鎖定現(xiàn)象能有效抑制跳模，同時能穩(wěn)定激光器的單縱模運轉(zhuǎn)。
[0011]2、利用飽和吸收體產(chǎn)生瞬態(tài)光柵，瞬態(tài)光柵的帶寬很窄，一方面能抑制激光器的多縱模振蕩，另一方面能壓窄輸出的激光線寬。
[0012]3、裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，能廣泛應(yīng)用于多參數(shù)氣體探測、激光雷達(dá)、醫(yī)學(xué)、新型波分復(fù)用通信系統(tǒng)等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實施例的雙波長單縱模光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明實施例的雙波長單縱模光纖激光器的激光輸出光譜圖；
[0015]圖3是本發(fā)明實施例的雙波長單縱模光纖激光器的波長切換圖；
[0016]圖4是本發(fā)明實施例的雙波長單縱模光纖激光器的波長調(diào)諧圖；
[0017]圖5是本發(fā)明實施例的雙波長單縱模光纖激光器的激光輸出頻譜圖。
[0018]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:1-栗浦源，2-波分復(fù)用器，3-Tm-Ho共摻光纖，4-光纖環(huán)形器，5-飽和吸收體，6-第一光纖親合器，7-第一可調(diào)衰減器，8-第二可調(diào)衰減器，9-第一光纖布拉格光柵，10-第二光纖布拉格光柵，11-第二光纖親合器。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明實施例的雙波長單縱模光纖激光器包括栗浦源1、波分復(fù)用器(Wavelength Divis1n Multiplexer, WDM) 2、Tm-Ho 共慘光纖 3、光纖環(huán)形器 4、第一光纖親合器6、第一可調(diào)衰減器7、第二可調(diào)衰減器8、第一光纖布拉格光柵(Fiber BraggGrating, FBG) 9、第二光纖布拉格光柵10和第二光纖耦合器11。栗浦源I連接波分復(fù)用器2的第一輸入端，波分復(fù)用器2的輸出端通過Tm-Ho共摻光纖3連接光纖環(huán)形器4的第一端口，光纖環(huán)形器4的第二端口連接第一光纖親合器6的第一輸入端，第一光纖親合器6的第一輸出端通過第一可調(diào)衰減器7連接第一光纖布拉格光柵9，第一光纖親合器6的第二輸出端通過第二可調(diào)衰減器8連接第二光纖布拉格光柵10。光纖環(huán)形器4的第三端口連接第二光纖耦合器11的第一輸入端，第一光纖耦合器6的第二輸入端連接第二光纖耦合器11的第二輸入端，第二光纖親合器11的第一輸出端連接波分復(fù)用器2的第二輸入端，第二光纖親合器11的第二輸出端作為雙波長單縱模光纖激光器的輸出端口。
[0021]工作時，雙波長單縱模光纖激光器采用正向栗浦結(jié)構(gòu)，栗浦源I發(fā)出的1570nm栗浦光通過波分復(fù)用器2栗浦Tm-Ho共摻光纖3，Tm-Ho共摻光纖3作為光纖激光器的增益介質(zhì)，在1570nm栗浦光的激發(fā)下，輸出2μπι波段的激光。