[发明专利]一种基于动态光栅的布里渊随机光纤激光器

权利要求书

1.一种基于动态光栅的布里渊随机光纤激光器，其特征在于：整体采用了半开放光纤环形腔的结构，包括半开放环形随机腔和嵌入其中的稀土掺杂光纤动态光栅结构。

2.根据权利要求1所述的基于动态光栅的布里渊随机光纤激光器，其特征在于：所述半开放环形随机腔，采用的泵浦光由原始激光器(1)产生，再由光纤放大器(2)放大后通过环形器(3)的①口至②口进入半开放随机腔。

3.根据权利要求1所述的基于动态光栅的布里渊随机光纤激光器，其特征在于：所述半开放环形随机腔，半开放环形腔结构包含第一和第二两个环形器(3、6)，由于环形器的特点在其中传输的光只能从①口至②口、②口至③口单向导通，所以腔内Stokes激光无法通过第二环形器(6)的③口到①口以及第一环形器(3)的③口到②口构成传统的闭合环形谐振腔。

4.根据权利要求1所述的基于动态光栅的布里渊随机光纤激光器，其特征在于：所述半开放环形随机腔，半开放环形腔结构包含一段光纤(4)作为布里渊增益光纤，注入其中的泵浦光在达到布里渊阈值以后发生受激布里渊散射效应，产生了与原始泵浦光相向传输的Stokes光，二者之间的频差描述为布里渊频移，满足关系式:其中n_p是布里渊增益光纤的有效折射率，v_A是声波的传播速度，λ_P是布里渊泵浦光的波长，c是真空中光的传播速度。

5.根据权利要求1所述的基于动态光栅的布里渊随机光纤激光器，其特征在于：所述半开放环形随机腔，输出端包含随机反馈提供结构，提供后向的随机反馈并通过第二环形器(6)的②口到③口进入随机腔中，实现激光振荡。

6.根据权利要求1所述的基于动态光栅的布里渊随机光纤激光器，其特征在于：所述半开放环形随机腔，输出端包含一个隔离器(8)减少输出端面的菲涅耳反射对于随机腔的干扰。

7.根据权利要求1所述的基于动态光栅的布里渊随机光纤激光器，其特征在于：所述稀土掺杂光纤动态光栅结构，当相向传输的两束光场在一段稀土掺杂光纤中形成稳定的驻波时，实现了稀土掺杂光纤中光强的周期性分布；由于存在饱和吸收效应，使得此时未泵浦稀土掺杂光纤中轴向吸收系数以及折射率也存在周期性变化，相当于一个自写入的动态光纤光栅结构，等效为一个窄带滤波器，其中心波长取决于输入光场的最强激光模式波长。

8.根据权利要求1所述的基于动态光栅的布里渊随机光纤激光器，其特征在于：所述稀土掺杂光纤动态光栅结构，利用稀土掺杂光纤形成的动态光栅的带宽与稀土掺杂光纤的长度和掺杂浓度相关。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的基于动态光栅的布里渊随机光纤激光器，其特征在于：通过优化随机腔的中增益光纤的长度、种类以及随机反馈结构的类型，来优化激光器的性能；通过选择合适的动态光栅典型结构，其中稀土掺杂光纤的种类、掺杂浓度、长度参数，来提升随机光纤激光器的输出频率稳定性。