[发明专利]一种耐高温超短腔分布反射式单频光纤激光器及其制作方法

权利要求书

1.一种耐高温超短腔分布反射式单频光纤激光器，其特征在于，包括激光器泵浦源(1)、有源光纤(3)、刻写在有源光纤(3)上的高反射率普通光纤布拉格光栅(4)和倾斜光纤布拉格光栅(5)、波分复用器(6)以及光隔离器(7)；

激光器泵浦源(1)的尾纤(2)与有源光纤(3)熔接，高反射率普通光纤布拉格光栅(4)和倾斜光纤布拉格光栅(5)分别作为光纤激光器谐振腔的高反射率腔镜和低反射率腔镜，光纤激光器谐振腔输出端依次连接波分复用器(6)和光隔离器(7)，形成耐高温超短腔分布反射式单频光纤激光器；

或激光器泵浦源(1)的尾纤(2)与波分复用器(6)的泵浦端连接，波分复用器(6)的公共端连接有源光纤(3)的尾纤，高反射率普通光纤布拉格光栅(4)和倾斜光纤布拉格光栅(5)分别作为光纤激光器谐振腔的高反射率腔镜和低反射率腔镜，波分复用器(6)的激光端连接光隔离器(7)，形成耐高温超短腔分布反射式单频光纤激光器；

所述高反射率普通光纤布拉格光栅(4)利用飞秒激光直接在有源光纤(3)上垂直于光纤轴扫描刻写而成，倾斜光纤布拉格光栅(5)利用飞秒激光在其它加工条件不变的情况下相对于光纤轴倾斜扫描刻写而成；

光纤激光器谐振腔输出腔镜的反射率通过设定刻写的倾斜光纤布拉格光栅(5)倾斜角控制。

2.一种权利要求1所述的耐高温超短腔分布反射式单频光纤激光器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将激光泵浦源(1)输出尾纤(2)与有源光纤(3)熔接；

2)将有源光纤(3)上待制备光纤激光器谐振腔位置处的涂覆层剥除，形成剥除涂覆层有源光纤(18)；

3)利用飞秒激光相位掩模板法通过定点辐照或者垂直光纤轴扫描，在剥除涂覆层有源光纤(18)的纤芯上直接刻写高反射率普通光纤布拉格光栅(4)，形成分布反射式光纤激光器的高反射率腔镜；

4)将有源光纤平移与谐振腔腔长相应的长度，利用飞秒激光相位掩模法在有源光纤上通过激光倾斜扫描光纤，制备倾斜光纤布拉格光栅(5)，作为光纤激光器的输出腔镜，倾斜角度根据所需要的布拉格光栅反射率确定；

5)将有源光纤上刻有倾斜光纤布拉格光栅(5)的一侧尾纤连接波分复用器(6)的公共端，以分离泵浦激光和产生的激光；

6)在波分复用器(6)中输出激光的端口连接光隔离器(7)，构成耐高温超短腔分布反射式单频光纤激光器；

或者：

1)将激光器泵浦源(1)的尾纤(2)与波分复用器(6)的泵浦端连接，波分复用器(6)的公共端与有源光纤(3)的尾纤连接；

2)将有源光纤(3)上待制备光纤激光器谐振腔位置处的涂覆层剥除，形成剥除涂覆层有源光纤(18)；

3)利用飞秒激光相位掩模板法通过定点辐照或者垂直光纤轴扫描，在剥除涂覆层有源光纤(18)的纤芯上直接刻写高反射率普通光纤布拉格光栅(4)，形成分布反射式光纤激光器的高反射率腔镜；

4)将有源光纤平移与谐振腔腔长相应的长度，利用飞秒激光相位掩模法在有源光纤上通过激光倾斜扫描光纤，制备倾斜光纤布拉格光栅(5)，作为光纤激光器的输出腔镜，倾斜角度根据所需要的布拉格光栅反射率确定，刻写的倾斜光纤布拉格光栅(5)倾斜角度θ范围为：0°θ8°；

其中，步骤3)和步骤4)中采用飞秒激光相位掩模法制备光纤光栅具体为：飞秒激光(8)经柱透镜(10)聚焦后入射到相位掩模板(9)，经相位掩模板(9)后激光发生干涉，光纤装在三维压电纳米位移台(13)以及三维宏动电控位移台(19)上，通过三维宏动电控移动将光纤移动到相位掩模板(9)后±1级光干涉区域，在激光辐照时，光纤固定不动或者沿垂直于激光传输方向通过控制三维压电纳米位移台(13)扫描，在光纤纤芯上刻写出光纤布拉格光栅；

步骤3)和步骤4)中刻写高反射率普通光纤布拉格光栅(4)和倾斜光纤布拉格光栅(5)时采用相同的加工装置，扫描时仅改变三维压电纳米位移台(13)的移动方向，其它加工条件不变；

5)将波分复用器(6)的激光端连接光隔离器(7)，构成耐高温超短分布反射式单频光纤激光器。

3.根据权利要求2所述的一种耐高温超短腔分布反射式单频光纤激光器的制作方法，其特征在于，所述的有源光纤(3)为掺铒光纤、掺镱光纤、铒镱共掺光纤、掺铥光纤或掺钬光纤。