[发明专利]基于局部微结构光纤光栅的双波长激光器

说明书

技术领域

 本发明属于光纤通信和激光技术领域，具体涉及一种双波长掺铒光纤激光器的设计。

背景技术

全光纤的激光器相对于半导体激光器具有线宽窄、频率稳定、体积小、散热性好等诸多优点，可以应用在光纤传感、相干光通信、激光雷达、非线性光学和高精度光谱测量等方面，其中窄线宽双波长激光器在很多方面有着特殊用途。双波长激光器可以增加波分复用系统的效益，因为波分复用系统中，双波长激光器可减少光源的成本和复杂度。

全光纤的双波长激光器在波分复用系统、微波信号产生、高分辨力光谱仪和光纤传感等领域有着广泛的应用前景, 其中窄线宽双波长激光器在很多方面有着特殊用途。目前，人们提出了使用梳状滤波器、多模布拉格光栅、保偏光纤光栅作为选频器件的方法来实现双波长光纤激光器，但这些方法结构较复杂，梳状滤波器作为选频器件，调整FSR出现两个反射峰难度相对比较大，多模布拉格光栅作为选频器件输出不够稳定。使用保偏光栅作为双波长激光器的选频器件，这种结构虽然解决上述缺点，但是具有输出的激光线宽不够窄等缺点，因而不能够在光通信领域得到很好的应用。为此，本发明提出一种基于局部微结构光纤光栅的双波长激光器来解决窄线宽的问题。

发明内容

本发明的目的是解决双波长光纤激光器的窄线宽问题，提供一种基于局部微结构光纤光栅的双波长激光器，实现一种低成本、结构简单、线宽窄、易于制作、双波长的新型掺铒光纤激光器。

近几年，局部微结构光纤光栅的出现，因其反射峰中会打开一个透射通带，从而产生两个反射峰的特点，引起了人们的广泛关注。

本发明提供的基于局部微结构光纤光栅的双波长激光器包括：980nm或1480nm的泵源、波分复用器、掺铒光纤、偏振相关隔离器、偏振控制器、光耦合器、局部微结构光纤光栅；

泵源的输出端接波分复用器的第一端口，波分复用器的第三端口接掺铒光纤的输入端，掺铒光纤的输出端接偏振相关隔离器的输入端，偏振相关隔离器的输出端接偏振控制器的一端，偏振控制器的另一端接光耦合器的第一端口，光耦合器的第二端口与波分复用器的第二端口相连，光耦合器的第三端口和局部微结构光纤光栅的一端相连，光耦合器的第四端口作为输出端。

所述的局部微结构光纤光栅的制作方法是：首先将一个布拉格光栅与宽带光源和光谱仪连接，使用电烙铁加温的方法，找到光栅的栅区，通过使用长度为                                               ，直径为D的小塑料管包裹住中心波长是的光纤布拉格光栅的栅区中间部分，将体积分数为20%-40%的氢氟酸溶液注入到塑料管内，由于大气压的原因，氢氟酸不会外漏，氢氟酸能够腐蚀光栅的包层，腐蚀时间80-120分钟，然后将氢氟酸溶液抽出，即可完成局部微结构光纤光栅的制作，局部微结构光纤光栅的刻蚀区域长度就是塑料管的长度；控制氢氟酸的浓度和腐蚀时间，在相同体积分数的氢氟酸和腐蚀时间的条件下，将布拉格光栅栅区的相同位置的包层进行局部刻蚀后，能够得到相同结构和频谱的刻蚀光栅。将制作出的局部微结构光纤光栅可以作为双波长激光器的选频器件。

根据相移理论和Fabry-Perot(F-P)腔原理，由于光栅包层被部分腐蚀，频谱中会产生两个反射峰和一个透射峰。

本发明的优点和有益效果：