[发明专利]一种半波片控制光纤耦合输出激光器的设计方法

说明书

本发明公开了一种半波片控制光纤耦合输出激光器的设计方法，所述设计方法包括以下步骤；S1：谐振腔选择，选择合适的腔体结构作为谐振腔，增加谐振腔输出激光的特性→S2：波长元件选择，选择光纤偏振分束器FPBS并联双光纤布拉格光栅FBG作为选波元件，使激光器以双波长正交偏振光输出→S3：模式选择，采用未泵浦掺饵光纤UPEDF作为饱和吸收体选模和复合腔选模进行单纵模选择→S4：光纤熔接耦合。本发明激光器具有阈值低，输出激光效率高，谱线窄以及调谐范围宽优点，同时还具有低噪声、高稳定性、结构简单和抗电磁优点，可与光通信网络实现直接匹配，在长距离大容量高速光纤通信中可作为高功率光源使用。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，更具体地说，本发明涉及一种半波片控制光纤耦合输出激光器的设计方法。

背景技术

激光器是能发射激光的装置，1954年制成了第一台微波量子放大器，获得了高度相干的微波束，1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围，1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器，1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器，1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器，以后，激光器的种类就越来越多，按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类，近来还发展了自由电子激光器，大功率激光器通常都是脉冲式输出。

现有技术存在以下不足：现有激光器的阈值高，输出激光效率低，谱线宽，调谐范围窄，且使用时具有噪声高、稳定性差、结构复杂且不抗电磁。

发明内容

本发明提供一种半波片控制光纤耦合输出激光器的设计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半波片控制光纤耦合输出激光器的设计方法，所述设计方法包括以下步骤；

S1：谐振腔选择

选择合适的腔体结构作为谐振腔，增加谐振腔输出激光的特性；

S2：波长元件选择

选择光纤偏振分束器FPBS并联双光纤布拉格光栅FBG作为选波元件，使激光器以双波长正交偏振光输出；

S3：模式选择

采用未泵浦掺饵光纤UPEDF作为饱和吸收体选模和复合腔选模进行单纵模选择；

S4：光纤熔接耦合

成型泵浦激光器的尾纤与双包层光纤的一端熔接，并在谐振腔体内部放置半波片。

优选的，所述步骤S1中，腔体结构为驻波腔，使用双端泵浦的方式对驻波腔光纤激光器进行泵浦以用以降低增益光纤端面承受的泵浦光功率，使泵浦光在增益光纤中的分布均匀，增加增益光纤对泵浦光的利用率，同时使用较短的谐振腔和其他模式选择方法来减小腔内模式竞争，达到单纵模输出的要求。

优选的，所述驻波腔由增益光纤和连接在光纤两端的反射镜组成，其中输入反射镜对泵浦光的透射率为100％，对谐振腔内的激光反射率达到100％，输出反射镜对谐振腔内的激光具有透射率达到30％。

优选的，所述步骤S1中，腔体结构还为环形腔，泵浦光对增益光纤进行泵浦，保证激光器实现稳定的波长输出，环形腔克服驻波引起空间烧孔效应，实现单纵模激光输出，使用较长的增益光纤提高激光器输出功率。

优选的，所述环形腔由多个耦合器、隔离器和增益光纤构成，隔离器保证谐振腔内的振荡光沿单一方向传播，使腔内振荡光波为行波，消除驻波引起的空间烧孔效应，减弱腔内模式竞争，同时环形腔为稳定闭合腔。