[实用新型]基于长周期光栅的多波长光纤激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光纤激光器，适用于光纤通信领域。

背景技术

从梅曼的第一台激光器制作成功到现在，激光器的发展速度可谓日新月异，大量不同功能的激光器不断涌现，其中最引人注目的一种类型就是光纤激光器。光纤激光器以掺稀土离子的有源光纤为基质材料，以反射器件构成的谐振腔作选频设备，通过将所选择的波长在有源光纤内不断增益使其远大于其它波长的激光信号，超过阀值时从光纤一端的反射器件输出形成激光。一般的光纤激光器的谐振腔以反射镜或光纤光栅构成，相比反射镜，光纤光栅的优点是直接集成在光纤上，整个系统更稳定，更紧凑，反射的效率也更高，损耗更低，从而可以大大降低整个激光器系统的输出阀值，有利于提高能量转换效率。

目前基于光纤光栅的光纤激光器大致分为线性腔结构和环形腔结构，线性腔结构的光纤激光器由两个中心波长一致的光纤光栅构成选频谐振腔，腔内的有源光纤作为增益介质，整个激光器的结构简单，但是制作两个完全一致的光纤光栅分别放置于有源光纤的两端在技术上有一定的难度，而中心波长不一致的两个光栅构成的谐振腔的稳定性较差。环形腔的光纤激光器虽然只用到一个光栅，稳定性相比线性腔要好，但是需要用到价格昂贵的环形器，这使得环形腔光纤激光器的成本很难降得下来。由于激光器的稳定性是衡量其性能的重要指标之一，因此如何在增加其稳定性的同时保持甚至降低其制作成本成为当前光纤激光器制作所面临的一个问题。

尤其是多波长光纤激光器，传统实现多波长输出的方式是采用反射型取样光栅，使要求的波长信号处于取样光栅的反射峰，从而产生谐振而输出激光，这样的设置产生的各波长之间会互相影响，输出的各个波长的激光稳定性很差，甚至很多情况下无法产生多波长的激光输出。

综上所述，目前的多波长光纤激光器面临稳定性与低成本无法兼得的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：多波长光纤激光器的稳定性与低成本无法兼得。

本实用新型的技术方案为：

该激光器包括有源光纤、耦合器、刻写在耦合器的耦合区的其中一根光纤上的第一至第N长周期光纤光栅、波分复用器和泵浦源。

耦合器的第一端口和耦合器的第三端口同处于耦合器的同一根光纤上，耦合器的第二端口和耦合器的第四端口同处于耦合器的另外一根光纤上。

波分复用器的第一端口为泵浦波长端口，波分复用器的第二端口为信号波长端口，波分复用器的第三端口为混合有泵浦波长和信号波长的端口。

各部分的连接方式为：有源光纤的一端接波分复用器的第三端口，有源光纤的另一端接耦合器的第三端口，耦合器的第二端口接波分复用器的第二端口，波分复用器的第一端口接泵浦源，激光从耦合器的第一端口和耦合器的第四端口输出。

所述的有源光纤所掺杂的稀土离子包括铒离子、镱离子、铥离子、钬离子、钕离子。

N＝2～20的整数。

所述的第一至第N长周期光纤光栅的中心波长各不相同，带宽没有公共部分。