[实用新型]高速宽带窄线宽扫频全光纤激光器

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤激光器领域，涉及一种全光纤激光器，尤其涉及一种能够在较宽带宽范围内实现窄线宽高速频率扫描并且保持功率恒定输出的全光纤激光器。 

背景技术

扫频激光器是一种可调谐激光器，通过对输出激光波长的控制实现激光频率的连续或步进扫描输出。窄线宽扫频激光器可以用于高精度距离测量、激光传感、激光成像等领域，被认为是一种非常有潜力的高精度测量激光光源。在测量应用中，扫频带宽决定测量的精度，带宽越宽，精度越高；频率扫描速度决定测量的速度，扫频速度越快，测量速度越快；激光器的线宽决定相干距离，相干距离决定测量距离；激光功率决定回波的功率和误码率，回波功率决定接收系统的宽容度，误码率决定测量数据的准确度。因此，一种具有宽带宽、扫频速度快、窄线宽、功率稳定的扫频激光光源才能真正实现高精度、高准确度的激光测量。 

目前成熟的扫频激光器包括：复合腔半导体激光器、温度调谐半导体激光器、压力调谐短腔光纤激光器、温度调谐短腔光纤激光器、环行腔可调谐固体激光器。这些激光器里复合腔半导体激光器和环行腔可调谐固体激光器采用光栅或FP干涉仪作为选频和调谐元件，可实现窄线宽输出，但属于机械扫描式装置，扫频速度过慢；温度调谐半导体激光器和温度调谐短腔光纤激光器也可以实现窄线宽输出，但属于温度控制式装置，扫频速度慢，频率重复性差；压力调谐短腔光纤激光器可实现窄线宽输出和快速扫频，但其是通过外界压力改变腔的参数，扫频带宽较窄。上述的激光器都不能同时实现宽带、高速、窄线宽的激光输出。 

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种扫频带 宽宽、速度高、线宽窄以及功率稳定的高速宽带窄线宽扫频全光纤激光器。 

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型提供了一种高速宽带窄线宽扫频全光纤激光器，其特殊之处在于：所述高速宽带窄线宽扫频全光纤激光器包括半导体激光器、半导体激光器驱动电流源、光纤耦合器、光纤隔离器、光纤波分复用器、增益光纤、抽运半导体激光器以及输出端接头；所述半导体激光器驱动电流源与半导体激光器相连，所述半导体激光器接入光纤耦合器；所述光纤耦合器依次通过光纤隔离器、光纤波分复用器、增益光纤以及光纤耦合器接入输出端接头；所述抽运半导体激光器接入光纤波分复用器。 

上述光纤耦合器是2×2光纤耦合器。 

上述2×2光纤耦合器包括两个输入端口以及两个输出端口；所述半导体激光器以及增益光纤分别接入2×2光纤耦合器的两个输入端口；所述2×2光纤耦合器的两个输出端口分别接入输出端接头以及光纤隔离器。 

上述增益光纤是单模单包层掺杂光纤。 

上述单模单包层掺杂光纤的吸收谱与抽运半导体激光器的输出波长是相匹配的。 

上述单模单包层掺杂光纤的发射谱与半导体激光器的输出波长是相匹配的。 

上述半导体激光器是DFB窄线宽半导体激光器。 

上述半导体激光器是光纤耦合输出的DFB窄线宽半导体激光器。 

上述输出端接头是FC-APC接头或FC-PC接头。 

本实用新型的优点是： 

本实用新型提供了一种高速宽带窄线宽扫频全光纤激光器，该激光器包括DFB窄线宽半导体激光器及其驱动电流源、光纤耦合器、光纤隔离器、抽运光源、增益光纤和输出端接头；其中，光纤耦合器、光纤隔离器、增益光纤依序连接组成环路，通过光纤耦合器分光输出激光，形成环形腔全光纤激光器。本实用新型采用三角波脉冲电流驱动DFB窄线宽半导体激光器实现激光频率的高速扫描输出，并将产生的扫频激光注入到全光纤环形腔激光器中进行频率锁定，从而获得输出功率稳定的高速扫频激光输出，解决了背景技术中的提及的激光 器不能同时实现这些参数的难题，为高精度、高速、远距离、高准确度的激光测量提供了解决方案。 

附图说明

图1是本实用新型所提供的高速宽带窄线宽扫频全光纤激光器的结构示意图； 

图2是半导体激光器驱动电流源输出的电流波形为三角波示意图； 

其中： 

1-半导体激光器；2-半导体激光器驱动电流源；3-光纤耦合器；4-光纤隔离器；5-光纤波分复用器；6-增益光纤；7-抽运半导体激光器；8-输出端接头。 

具体实施方式