[发明专利]基于光纤法拉第旋光镜环形结构的自激发多波长布里渊掺铒光纤激光器

说明书

本发明公开了一种基于光纤法拉第旋光镜的自激发多波长布里渊掺铒光纤激光器，其是基于线性增益的掺铒光纤放大和非线性增益的级联受激布里渊散射过程产生的。该装置包括：掺铒光纤放大器EDFA、光环形器、单模光纤SMF、光纤法拉第旋光镜FRM、光耦合器和c波段光谱分析仪，此发明具有结构简单、偏振无关、波长数量多的优势，采用法拉第旋光镜的环形结构，激光输出不仅不受偏振态影响，而且可以获得大的带宽，产生覆盖整个c波段的多波长激光，预计得到约200个数量的多波长布里渊激光。

技术领域

本发明涉及布里渊掺铒光纤激光器领域，具体是一种基于掺铒光纤线性增益和单模光纤非线性布里渊增益的多波长输出激光器。

背景技术

多波长布里渊激光器由于其在光纤传感、光谱测量、微波光子学及密集波分复用(DWDM)光通信方面的广泛应用从而引起人们的广泛关注。1997年，Cowle等最先提出了多波长掺铒光纤激光器。在多波长布里渊掺铒光纤激光器中，掺铒光纤提供线性增益，单模光纤提供非线性布里渊增益，通过级联的方式，输出固定波长间隔的多波长布里渊激光。

在现有文献中搜索发现，国内外学者(Y.J.Song等发表的Opt.Lett.,30(5),pp.486-488,2005；Y.Huang等发表的Opt.Com.281(2008),pp.452-456,September 2007；Ping he Wang,Y.J.Rao等发表的Opt.Eng.46(11),115002,November,2007；Wanjing peng等发表的Opt.Laser Tech.45(2013),pp.348-351,July,2012；黄优、詹黎等提出的发明专利，授权公开号：CN101257177A,“自激发多波长布里渊掺铒光纤激光器”)；在环形结构中使用含有偏振控制器的萨格纳克环路反射镜，通过调节腔内萨格纳克环路反射镜来改变光线的传播方向，从而实现宽范围的多波长调节，获得更多的多波长输出。尽管结构有所改进，但是仍存在不足：首先，多波长激光的输出与偏振控制器PC的调控有关，调节PC有两个作用，一是调节激光的偏振态，二是改变光线的反射路径，提高环镜的反射率。上述实验中通过调节PC改变光的偏振态，影响了光的强度，造成光能量损耗过大；再者，PC的调控受Sagnac环镜带宽的限制，多波长激光输出数量少，带宽窄不可占满整个C波段；PC的调节还影响系统的布里渊增益，当布里渊增益足够高时，低阶斯托克斯波达到饱和，泵浦功率转移到高阶斯托克斯光，980nm泵浦功率受限的情况下，很难产生更高阶次的多波长激光。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种FRM环形结构的自激发多波长布里渊掺铒光纤激光器，其具有结构简单、与偏振无关、数量多的优势，采用法拉第旋光镜的环形结构，激光输出不受偏振态影响，带宽大可以产生整个C波段的多波长激光，预计得到大约200个数量的多波长布里渊激光。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种基于光纤法拉第旋光镜环形结构的自激发多波长布里渊掺铒光纤激光器，包括：掺铒光纤放大器EDFA、光环形器、单模光纤SMF、光纤法拉第旋光镜FRM、光耦合器和c波段光谱分析仪。

所述掺铒光纤放大器EDFA输出端与光环形器的a端口连接，所述光环形器的b端口与单模光纤SMF一端连接，所述单模光纤SMF另一端连接法拉第旋光镜FRM，所述光环形器的c端口与光耦合器的输入端连接，所述光耦合器的一输出端连接掺铒光纤放大器EDFA的输入端、另一输出端连接c波段光谱分析仪。