[实用新型]线性腔多波长双路输出光纤激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤通信、微波光子、光纤传感和光纤激光器技术领域，具体地讲是一种线性腔多波长双路输出光纤激光器。

背景技术

光纤光栅激光器是光纤通信系统中一种很有前途的光源，它的优点主要体现在：(1)半导体激光器的波长较难符合ITU-T建议的WDM波长标准，且成本很高，而稀土掺杂光纤光栅激光器利用光纤光栅等能非常准确地确定波长，且成本很低。(2)用作增益的稀土掺杂光纤制作工艺比较成熟，稀土离子掺杂过程简单，光纤损耗小。(3)采用灵巧紧凑效率高的泵浦成为可能。(4)光纤光栅激光器具有波导式光纤结构，可以在光纤芯层产生较高的功率密度。光纤结构具有较高的面积-体积比，因而散热效果较好。与标准通信光纤的兼容性好，可以采用光纤光栅、耦合器等多种光纤元件，减小对块状光学元件的需求和光路机械调整的麻烦，极大地简化光纤光栅激光器的设计及制作。(5)宽带是光纤通信的主要发展趋势之一，而光纤光栅激光器可以通过掺杂不同的稀土离子，在380～3900nm的宽带范围内实现激光输出，波长选择容易且可调谐。(6)高频调制下的频率啁啾效应小、抗电磁干扰，温度膨胀系数较半导体激光器小等。

而普通的非保偏光纤，由于制造工艺造成纤芯截面有一定的椭圆度，或是由于光纤组分材料的热膨胀系数不均匀性，造成光纤截面上各向异性的应力或外加应力，导致光纤折射率的各向异性。总之，当光纤截面的对称性遭到破坏，由双折射形成的两个不同传输常数的正交偏振模之间会产生相互耦合，由于两个偏振模的传输常数相差很小，因而模式耦合很强。光纤结构本身存在的双折射和外界对光纤的作用都是随机的，因而偏振模之间的耦合是随机的，因此一般情况下，光纤激光器输出的激光为偏振混乱的，无法达到半导体激光器输出激光的偏振度，这样的激光输出在很多情况下都无法实用。目前有些偏振光纤激光器是在实验室实现的，利用了保偏光纤、保偏耦合器以及偏振控制等复杂的控制方式，成本高昂，实用化难度大。

已有的双波长光纤激光器需要的有源光纤为保偏的，耦合器也要保偏的，并且要加入偏振检测来保证双波长单偏振光纤激光的输出，或需要加高非线性器件，或者需要在低温下来消除模式竞争，或需要复杂结构作控制系统，产生双波长；对多波长的产生更加困难，可靠性低，成本高，控制复杂，难以实用。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种线性腔多波长双路输出光纤激光器，它能克服已有的多波长光纤光栅激光器的不足，实现稳定实用的双波长双路激光器。

本实用新型的技术方案：

一种线性腔多波长双路输出光纤激光器，构成该光纤激光器的部件之间的连接为：

第一2×2耦合器同则的两个端口熔接在一起，构成萨格纳克(Sagnac)环。

第一2×2耦合器另一侧的一个端口依次与第一有源光纤、第一偏振控制器、第一光纤光栅、第一波分复用器(WDM)、第一光隔离器、第二2×2耦合器一侧的一个端口连接；

第一2×2耦合器另一侧的另一个端口依次与第二有源光纤、第二偏振控制器、第二光纤光栅、第二WDM、第二光隔离器、第二2×2耦合器一侧的另一个的端口连接；

第一泵浦光或/和第二通泵浦光分别通过第一WDM或/和第二WDM耦合进第一有源光纤和第二有源光纤中，第一光纤光栅和第二光纤光栅与萨格纳克(Sagnac)环构成谐振腔，在第二2×2耦合器的另一侧的一个端口或/和另一个端口输出单路/双路的二波长、三波长或四波长激光。

第一光纤光栅采用普通光纤光栅、第二光纤光栅采用普通光纤光栅，产生二波长激光。

第一光纤光栅采用普通光纤光栅、第二光纤光栅采用保偏光纤光栅，产生三波长激光；或第一光纤光栅采用保偏光纤光栅、第二光纤光栅采用普通光纤光栅，产生三波长激光。

第一光纤光栅采用保偏光纤光栅、第二光纤光栅采用保偏光纤光栅，产生四波长的激光。

有源光纤为稀土掺杂光纤，掺杂为掺铒、掺镱、掺钬、镱铒共掺、掺钍、掺镨

本实用新型的有益效果具体如下：

已有的双波长光纤激光器需要的有源光纤为保偏的，耦合器也要保偏的，并且要加入偏振检测来保证双波长单偏振光纤激光的输出，或者需要在低温下来消除模式竞争，产生双波长；对多波长的产生更加困难，可靠性低，成本高，控制复杂，难以实用。