[发明专利]双波长可调谐掺铥光纤激光器

说明书

技术领域

本发明涉及双波长可调谐光纤激光器，具体地说，是一种双波长可调谐掺铥光纤激光器。其掺铥光纤激光器双波长同时起振、且两波长间距可调谐。本发明适用于光纤、固体及其它多种类型激光器的双波长可调谐运行。

背景技术

由于在干涉彩虹全息、精密激光光谱、激光雷达、非线性频率转换、太赫兹差频产生、激光医学等多个领域有着广泛的应用，双波长激光器的研究日益受到关注。

产生双波长输出的方法很多，比如在光学谐振腔中利用棱镜或衍射光栅与高反镜组合分别形成多条不同波长的反馈通道。这类方法在染料激光器、固体激光器、以及半导体激光器中均有应用。这样的系统虽然可以产生双波长激光输出，但谐振腔结构过于复杂，元件众多，不但难于调节，而且很难获得高的输出效率。也有研究者利用光纤布拉格光栅(FBG)来获得双波长激光输出，已有多篇文献报导了该方法应用于掺Er光纤激光器获得双波长输出的实验结果。这一方法虽然简化了谐振腔设计，但由于FBG本身的特点，不适用于高功率运行，另外，利用FBG做为波长选择元件的激光器，只能通过改变FBG的温度或对其施加应力获得很小范围的波长调谐。体布拉格光栅作为波长选择元件，在固体激光器和光纤激光器中均有应用，且实现了运行波长在较大范围内的调谐。但目前报导的应用VBG的激光器均只实现了单一波长的输出。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种双波长可调谐掺铥光纤激光器；可以实现掺铥光纤激光器双波长可调谐输出。利用两个VBG同时作为谐振腔端面反射元件，可实现其所对应的双波长同时起振。该激光器结构简单、调谐容易、且适用于高功率运行。

本发明是以如下技术方案实现的：一种双波长可调谐掺铥光纤激光器，包括第一泵浦源，第一泵浦源的水平光路上依次放置有第一泵浦光聚焦透镜、第一分色镜、掺铥光纤、第二分色镜、第二泵浦光聚焦透镜、第二泵浦源；面向第一分色镜的垂直光路上放置有输出端激光准直透镜；面向第二分色镜的垂直光路上放置有反射端激光准直透镜、反射式体布拉格光栅、反射式体布拉格光栅、宽带介质膜高反射镜；第一泵浦源发出的泵浦光经第一泵浦光聚焦透镜聚焦，透过第一分色镜耦合入掺杂光纤一端，第二泵浦源发出的泵浦光经第二泵浦光聚焦透镜聚焦，透过第一分色镜耦合入掺杂光纤另一端，从掺杂光纤一端的发射光经第一分色镜反射到反射端激光准直透镜中形成平行光，入射到VBG1，VBG2中，VBG1为正反馈，VBG2与VBG1呈一倾斜角度为角度反馈，宽带介质膜高反射镜将VBG2反射到侧面的光按原光路返回，经第二分色镜反射入掺铥光纤，从掺铥光纤的另一端经第一分色镜反射，透过输出端激光准直透镜后水平输出。

本发明的有益效果是：本发明所提出的双波长可调谐激光装置设计简单、插入损耗小、效率高、适用于高功率运行，通过仔细调谐VBG的反馈，可达到双波长同时起振。且通过简单增加谐振腔端面VBG的数量，就可升级为多波长同时起振的激光器。

附图说明

图1双波长可调谐掺铥光纤激光器实验装置示意图。

图2VBG处于不同反馈角度时的双波长同时振荡光谱。

图3双波长总的输出功率与波长间隔的关系曲线。

图中：1、第一泵浦源；2、第二泵浦源；3、第一泵浦光聚焦透镜；4、第二泵浦光聚焦透镜；5、第一分色镜；6、第二分色镜；7、掺铥光纤；8、输出端激光准直透镜；9、反馈端激光准直透镜；10、第一反射式体布拉格光栅(VBG1)；11、第二反射式体布拉格光栅(VBG2)；12、宽带介质膜高反射镜。

具体实施方式