一种基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115842280A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202211563705.5(22)申请日2022.12.06(71)申请人广东工业大学地址510009广东省广州市东风东路729号(72)发明人董新永周乐文莫锦恋徐鹏柏王云才秦玉文(51)Int.Cl.H01S3/067(2006.01)H01S3/08022(2023.01)H01S3/108(2006.01)H01S3/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器(57)摘要本发明公开了一种基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器。该激光器采用半开腔结构设计，开放端采用光纤随机光栅提供随机分布反馈，封闭端采用光纤Sagnac环镜提供反馈和进行梳状滤波，利用掺铥光纤作为增益介质，采用泵浦激光二极管作为泵浦源，利用高非线性光纤来提高多波长随机激光输出的稳定性。光纤随机光栅由飞秒激光逐点刻写在10厘米长的普通石英单模光纤纤芯上，其包含约6000个间隔随机分布的折射率调制点，可以产生增强型的瑞利散射，降低激光器的阈值泵浦功率。通过增加泵浦功率和调节偏振控制器的偏振态，可以实现2微米波段稳定的多波长随机激光输出。CN115842280ACN115842280A权利要求书1/1页1.一种基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器，其特征在于：包括FC/APC跳线(1)、光隔离器(2)、光纤随机光栅(3)、掺铥光纤(4)、波分复用器(5)、高非线性光纤(6)、偏振控制器(7)、保偏光纤(8)、泵浦激光二极管(9)、光耦合器(10)、偏振控制器(11)；其中：所述FC/APC跳线(1)、光隔离器(2)、光纤随机光栅(3)、掺铥光纤(4)、波分复用器(5)的信号端、高非线性光纤(6)、光耦合器(10)的①端口依次连接；所述泵浦激光二极管(9)的泵浦尾纤与所述波分复用器(5)的泵浦线相连；光耦合器(10)的②端口、偏振控制器(7)、保偏光纤(8)、偏振控制器(11)、光耦合器(10)的③端口依次相连构成光纤Sagnac环镜；该光纤Sagnac环镜与所述的光纤随机光栅(3)构成所述多波长掺铥光纤随机激光器的半开腔结构；所述泵浦激光二极管(9)发出的泵浦光经过所述波分复用器(5)耦合到所述多波长掺铥光纤随机激光器的半开腔结构中；所述掺铥光纤(4)吸收泵浦光产生放大的自发辐射光，被所述光纤随机光栅(3)反射回来进入所述掺铥光纤(4)被再次放大，经所述波分复用器(5)和所述高非线性光纤(6)后，进入具有梳状滤波特性的光纤Sagnac环镜中；被滤波之后的光被反射回来进入所述掺铥光纤(4)被再次放大，依次往返；随着所述泵浦激光二极管(9)的泵浦功率逐渐增加，当所述掺铥光纤(4)提供的增益大于损耗时，可以实现稳定的多波长随机激光输出。2.根据权利要求1所述的基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器，其特征在于，输出端接头采用所述FC/APC跳线(1)，避免产生端面反射，确保腔体的随机分布反馈仅由所述光纤随机光栅(3)提供；输出端前面放置一个所述光隔离器(2)减少不必要的反射，保证随机激光的单向传输。3.根据权利要求1所述的基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器，其特征在于，所述光纤随机光栅(3)由飞秒激光逐点刻写在10厘米长的普通石英单模光纤纤芯上，其包括约6000个间隔随机分布的折射率调制点，为所述多波长掺铥光纤随机激光器提供较强的随机分布反馈。4.根据权利要求1所述的基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器，其特征在于，所述掺铥光纤(4)具有高增益，经所述泵浦激光二极管(9)泵浦后进行有源增益放大。5.根据权利要求1所述的基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器，其特征在于，所述泵浦激光二极管(9)的光源波长对应所述掺铥光纤(4)的吸收波长。6.根据权利要求1所述的基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器，其特征在于，所述高非线性光纤(6)具有四波混频效应，可以抑制模式竞争，实现稳定的多波长随机激光输出。7.根据权利要求1所述的基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器，其特征在于，所述光耦合器(10)的②端口、偏振控制器(7)、保偏光纤(8)、偏振控制器(11)、光耦合器(10)的③端口依次相连构成光纤Sagnac环镜，该光纤Sagnac环镜与所述光纤随机光栅(3)构成所述基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器的半开腔结构。2CN115842280A说明书1/4页一种基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器技术领域[0001]本发明涉及新型激光技术领域，尤其涉及一种基于光纤随机光栅的多波长掺铥光纤随机激光器。背景技术[000