[发明专利]超窄线宽无线性增益放大多波长光纤激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤激光器，针对C波段多波长布里渊光纤激光器的结构特点，提出了一种基于高功率窄线宽布里渊泵浦光源及未泵浦掺铒光纤的C波段超窄线宽无线性增益放大多波长光纤激光器，属于光电信息技术领域。

背景技术

多波长光纤激光器因具有效率高、阈值低、窄线宽、紧凑小巧、与传输光纤兼容性好等优点，在密集波分复用系统（DWDM）中有着重要的应用，特别是布里渊多波长光纤激光器以其超窄线宽的优势在高精度光谱分析、光传感技术、光器件检测及微波光子学等诸多技术领域中具有潜在的应用前景。

布里渊多波长光纤激光器大多利用宽调谐泵浦源并结合了掺铒光纤的线性增益和受激布里渊散射的非线性增益才能形成多波长谐振，而宽调谐泵浦线宽较宽，掺铒光纤将拓展输出激光线宽，另外采用掺铒光纤放大器及其泵浦源增加了腔内的复杂程度及降低了稳定性。

中国专利公开号为CN102361210A，公开了“一种单频超窄线宽布里渊掺铒光纤激光器”，如图1所示，该激光器由窄线宽泵浦激光器1、三端口的环形器2、可进行双向放大的掺铒光纤放大器3、单模光纤4、窄带光滤波器5和耦合方式为2×2的光纤耦合器6组成；窄线宽泵浦激光器1通过光纤连接至环形器2的环形器第一端口21，环形器第二端口22依次连接掺铒光纤放大器3和单模光纤4后再连接至光纤耦合器6的耦合器第三端口63，环形器的环形器第三端口23通过窄带滤波器5连接至光纤耦合器6的耦合器第一端口61，光纤耦合器6的耦合第四端口64输出激光。

所述的掺铒光纤放大器3包括掺铒光纤和连接掺铒光纤的泵浦源。

该专利采用窄线宽泵浦激光器，泵浦光通过双向放大的掺铒光纤放大器进行预放大，而后采用窄带光滤波器实现超窄线宽激光输出。该方案可实现短光纤下的单频窄线宽激光输出，但所采用的掺铒光纤放大器由掺铒光纤及其泵浦源组成，增加了系统有源器件，降低了稳定性，不便于调节。另外泵浦的掺铒光纤在腔内使用一定程度上展宽了输出激光线宽。

发明内容

本发明为解决现有技术中多波长光纤激光器输出激光线宽宽、系统复杂及稳定性差的问题，针对C波段多波长布里渊光纤激光器的结构特点，提出了一种基于高功率窄线宽布里渊泵浦光源及未泵浦掺铒光纤的C波段超窄线宽无线性增益放大多波长光纤激光器。

本发明采取以下技术方案：

超窄线宽无线性增益放大多波长光纤激光器，包括：高功率窄线宽布里渊泵浦、输入/输出环行器、掺铒光纤、第一耦合器、第二耦合器、单模光纤、偏振控制器和反射环行器；高功率窄线宽布里渊泵浦发出的光从输入/输出环形器的端口a进入，输入/输出环形器的端口b与第二耦合器j端口连接；第二耦合器的m端口连接偏振控制器，k端口和n端口分别连接单模光纤的l端口和o端口；偏振控制器与反射环形器连接；反射环形器的另两个端口相连接；输入/输出环形器的端口c与掺铒光纤连接，掺铒光纤再与第一耦合器连接，第一耦合器的另两端口相连接；输入/输出环形器的端口d为输出端。

所述高功率窄线宽布里渊泵浦输出功率80mw，波长为1550.12nm。

所述输入/输出环形器为四端口环形器。

所述掺铒光纤为未泵浦的保偏光纤，其长度为4m。

所述第一耦合器为1×2型3dB耦合器。

所述第二耦合器为2×2型3dB耦合器。

所述单模光纤的长度为8km。