[实用新型]一种布里渊激光器

说明书

本实用新型实施例公开了一种布里渊激光器。布里渊激光器包括波长可调光源、环行器、光纤和光学微腔；波长可调光源用于提供泵浦光；光纤从环行器的第二端延伸至光学微腔，延伸至光学微腔的光纤包括锥状结构，光纤通过锥状结构与光学微腔耦合；泵浦光经过环行器后耦合入光纤，泵浦光通过锥状结构耦合入光学微腔；调节泵浦光的波长、功率及锥状结构与光学微腔的距离，使泵浦光在光学微腔中激发出布里渊激光，泵浦光和布里渊激光在光学微腔的不同光学模式族中；布里渊激光耦合入光纤，并从环行器的第二端输入，从环行器的第三端输出。本实用新型实施例的技术方案，可以实现可以片上集成、具有低噪声、大功率无级联的布里渊激光输出。

技术领域

本实用新型实施例涉及激光技术，尤其涉及一种布里渊激光器。

背景技术

近年来，具有高亮度、窄线宽的激光器在激光雷达、干涉测量传感器、计量学、量子物理和微波光子学等领域有着广阔的应用前景，并带动诸多交叉科学的发展。尤其是高功率、低噪声、高光束质量的极窄线宽激光光源已成为前沿科学研究中无可替代的有力工具，如空间相干光通信和激光干涉引力波探测(LIGO)要求激光既满足长程传输，又具备足够的相干长度(例如线宽为10Hz的激光的理论相干长度可达3万公里)。

基于受激布里渊散射(SBS)效应的布里渊激光器被视为获得极窄线宽、低噪声激光的潜在技术途径，并且目前已实现亚Hz的极窄线宽激光输出，相比其他技术手段获得的激光线宽要窄10³-10⁶倍。为了获得布里渊激光输出，人们通常将布里渊增益介质设计成光纤、微腔、薄片等波导型结构，进而有效控制谐振腔腔长、促进斯托克斯光与泵浦光的相互作用、提高布里渊放大的总增益。虽然波导型结构的布里渊激光器容易获得低阈值且窄线宽的布里渊激光输出，但由于此类型振荡器的光束模体积很小，其输出功率受到了极大的限制。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种布里渊激光器，以实现可以片上集成、具有低噪声、大功率无级联的布里渊激光输出。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种布里渊激光器，包括波长可调光源、环行器、光纤和光学微腔；

所述波长可调光源用于提供泵浦光；

所述波长可调光源的输出端与所述环行器的第一端连接，所述环行器的第二端与所述光纤连接；

所述光纤从所述环行器的第二端延伸至所述光学微腔，延伸至所述光学微腔的所述光纤包括锥状结构，所述光纤通过所述锥状结构与所述光学微腔耦合；

其中，所述光学微腔包括衬底和位于所述衬底一侧的支撑柱和腔体；

所述波长可调光源出射的泵浦光经过所述环行器后耦合入所述光纤，所述泵浦光通过所述锥状结构耦合入所述光学微腔；

调节所述泵浦光的波长、功率以及所述锥状结构与所述光学微腔的距离，使所述泵浦光在所述光学微腔中激发出布里渊激光，所述泵浦光和所述布里渊激光在所述光学微腔的不同光学模式族中；

所述布里渊激光耦合入所述光纤，并从所述环行器的第二端输入，从所述环行器的第三端输出。

可选的，还包括设置于所述波长可调光源和所述环行器之间的光放大器，所述光放大器用于将所述泵浦光放大。

可选的，所述光放大器为半导体光放大器；

所述布里渊激光器还包括第一准直器、光隔离器和第二准直器；

所述第一准直器、所述半导体光放大器、所述光隔离器和所述第二准直器在所述波长可调光源和所述环行器之间沿光路依次排列；

所述第一准直器的输入端与所述波长可调光源的输出端耦合，用于将所述泵浦光准直后输入所述半导体光放大器；

所述半导体光放大器用于将所述泵浦光放大；