[发明专利]一种单频分布反馈光纤单元激光装置及其波长调谐方法

说明书

本发明公开了一种单频分布反馈光纤单元激光装置及其波长调谐方法，其中一种单频分布反馈光纤单元激光装置，包括单频分布反馈光纤单元，所述单频分布反馈光纤单元包含一光栅区域；调谐单元，设置于所述光栅区域，所述调谐单元工作的状态下，所述调谐单元控制所述光栅区域的工作状态以调整输出激光信号波长。本发明通过控制调谐单元来实现改变单频分布反馈光纤单元激光装置中光栅区域中的相移单元大小，以便于调谐单元控制所述光栅区域的工作状态以调整输出激光信号波长。该方法未引入如可调谐滤波器的额外调制器件，使得可调谐激光装置结构紧凑，而且无需对整个激光器进行控制或调制。解决了现有技术中的需要添加可调谐滤波器件和控制或调制区域大的缺点，同时本发明的技术操作起来十分简单，成本低廉。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种单频分布反馈光纤单元激光装置及其波长调谐方法。

背景技术

可调谐单频光纤激光装置是一种具有重大研究和应用价值的激光光源，它凭借其波长可调谐且单频激光相干性好、光谱纯度高和线宽窄等优点在冷原子物理、光纤传感、激光探测、激光雷达、高精度光谱技术等领域有着广泛的应用需求。单频激光装置是指能实现单纵模激光输出的激光装置。一般在光纤激光装置、半导体激光装置和固体激光装置中都可以实现单频激光输出，其中单频光纤激光装置因具有输出激光线宽窄，可达kHz量级，结构紧凑和抗环境干扰能力强等优点而受到了广泛应用。在众多类型的单频光纤激光装置中，分布反馈光纤激光装置采用直接将光纤布拉格光栅写在增益光纤上的技术，可以在极短的长度下实现激光输出，再通过在光栅中引入相移的方式实现滤波，最终实现稳定高效的单频激光输出，具有不易跳模、稳定性好等优点。

目前现有技术中的可调谐单频光纤激光装置，一般以往实现波长调谐通常为在激光腔内加入可调谐滤波器件，或对整个激光器进行温度控制或拉伸实现，但这不仅增大激光装置系统的复杂性，而且由于腔结构参数也随之变化，常伴随激光功率和噪声等参数的变化，给数据分析带来干扰。同时也增大成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在实现波长调谐时的缺点，而提出的一种单频分布反馈光纤单元激光装置及其波长调谐方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种单频分布反馈光纤单元激光装置，包括：单频分布反馈光纤单元，所述单频分布反馈光纤单元包含一光栅区域，所述光栅区域中包含相移区；

调谐单元，设置于所述光栅区域所对应的相移区，所述调谐单元于外部控制信号的作用下调整所述调谐单元当前的控制状态，所述相移区于所述调谐单元作用下形成不同的激光信号波长输出。

可选的，所述调谐单元由至少一个温控装置形成，所述温控装置与所述光栅区域中的相移单元匹配，所述温控装置的控制端接收外部控制信号。

可选的，所述温控装置为微型半导体制冷片或微型加热片。

可选的，所述调谐单元还包括基板，所述基板的一侧与所述光栅区域中的相移单元固定连接，于所述基板的另一侧连接一温控装置。

可选的，所述调谐单元由压电陶瓷单元形成，所述压电陶瓷单元与所述光栅区域中的相移单元固定连接。

可选的，所述光栅区域为折射率周期性调制形成的布拉格光栅。

一种基于单频分布反馈光纤单元激光装置的激光调谐方法，采用上述中所述的一种单频分布反馈光纤单元激光装置的单频反馈式光纤，所述光栅区域包含至少一个相移单元，所述相移单元与所述调谐单元相连；于所述相移单元接收有基础激光信号的状态下，通过所述调谐单元对所述相移单元的折射率和/或相移状态处理，根据所述基础激光信号形成预定的激光信号输出。

可选的，所述调谐单元为压电陶瓷、或为温控装置、或为温控组件与基板的组合。