[发明专利]一种线偏振光输出的光纤激光器

说明书

技术领域

本发明涉及光纤激光器，尤其是一种线偏振光输出的光纤激光器。

背景技术

光的偏振在科学研究以及日常生活中有着广泛的应用。比如可以利用偏振光实现相干探测，例如利用干涉分析机件内部的应力分布；生活中我们看的立体电影等也是利用光的偏振来实现的。

偏振光的获得方式有很多种，比如利用布儒斯特定律、尼克尔棱镜、二色性晶体、波片等。偏振光在光通信中应用，还要考虑光在传输的过程中偏振性的保持，现在主要的方法是应用保偏光纤，但是保偏光纤成本高，因此探索价格更为低廉的偏振性保持装置显得尤为重要。

在理想的圆对称纤芯的单模光纤中，两个偏振模式完全简并，传播常数相等，不存在偏振模的色散问题。但在实际的光纤中，由于光纤加工工艺的缺陷造成光纤纤芯截面有一定程度的椭圆度，或是由于材料的热膨胀系数的不一致性产生光纤截面上各向异性应力而导致光纤折射率的各向异性，这种光纤结构本身存在的双折射称为本征双折射。另外，光纤在弯曲，扭绞，模向压力等机械外力的作用下也会产生附加的双折射。另一方面，通常光纤激光器为了产生偏振光，多采用保偏光纤增益介质，或在谐振腔中加入偏振控制器，其成本高或过于复杂，也不易应用于较高功率输出激光器中。

通常为了产生较大功率的激光输出，光纤激光器中需要较长的增益光纤，较长的增益光纤与激光器的小型化、集约化的发展方向相矛盾。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种成本低、体积小和功率高的线偏振光输出的光纤激光器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种线偏振光输出的光纤激光器，其包括泵浦源、谐振腔和起偏器，所述起偏器设在谐振腔内，所述谐振腔内设有两条以上拉直的增益光纤，相邻两个增益光纤之间设有光路连接组件。

所述谐振腔由第一晶片和第二晶片构成；第一晶片设在泵浦源的光出射端，第一晶片的出光面镀有全反射膜，第二晶片的进光面镀有高反射膜；所述光路连接组件为两个单光纤准直器和反射棱镜，单光纤准直器的接头与对应的增益光纤连接，反射棱镜将一个单光纤准直器内的增益光反射过渡到另一个单光纤准直器内；所述起偏器设在最后一条增益光纤的光出射端和第二晶片之间。

所述谐振腔由第一晶片和第二晶片构成；第一晶片设在泵浦源的光出射端，第一晶片的出光面镀有全反射膜，第二晶片的进光面镀有高反射膜；所述光路连接组件为两个光偏离毛细管和反射镜，光偏离毛细管的接头与对应的增益光纤连接，反射镜将一个光偏离毛细管内的增益光反射过渡到另一个光偏离毛细管内；所述起偏器设在最后一条增益光纤的光出射端和第二晶片之间。

所述光路连接组件为双光纤准直器，所述双光纤准直器的两个接头分别与相邻的两条增益光纤连接，所述双光纤准直器的光入射端口内表面镀有全反射膜，该全反射膜将一条增益光纤内的增益光反射过渡到相邻的增益光纤内；所述两条以上增益光纤中第一条增益光纤的光入射端连接有第一单光纤准直器，所述第一单光纤准直器的光入射端口内表面镀有全反射膜；所述两条以上增益光纤中最后一条增益光纤的光出射端设有第二单光纤准直器，第二单光纤准直器的光入射端口外表面镀有高反射膜；所述双光纤准直器的光入射端口内表面的全反射膜、第一单光纤准直器的光入射端口内表面的全反射膜和第二单光纤准直器的光入射端口外表面的高反射膜构成谐振腔；所述起偏器设在最后一条增益光纤的光出射端和第二单光纤准直器之间；所述泵浦源设在第一单光纤准直器的光入射端。

所述双光纤准直器的光入射端还设有泵浦源。在每个双光纤准直器的光入射端都设一个泵浦源，可以更有效地实现高功率的线偏振光的输出。

所述第一晶片的出光面的全反射膜对泵浦光全透，对信号光全反；所述第二晶片的进光面的高反射膜输出部分激光。

所述双光纤准直器的光入射端口内表面的全反射膜、第一单光纤准直器的光入射端口内表面的全反射膜对泵浦光全透，对信号光全反；第二单光纤准直器的光入射端口外表面的高反射膜输出部分激光。

本发明采用以上技术方案，通过普通的增益光纤和起偏器的使用，实现了线偏振光的输出，有效地降低了制造成本，同时利用折叠型谐振腔，在获得高功率激光输出的同时，有效地减小了激光器的体积。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明一种线偏振光输出的光纤激光器方案一结构示意图；

图2是本发明一种线偏振光输出的光纤激光器方案二结构示意图；

图3是本发明一种线偏振光输出的光纤激光器方案三结构示意图。