[发明专利]一种稳频随机光纤激光器及窄线宽测量方法

摘要

本发明属于光纤激光器技术领域，公开了一种稳频随机光纤激光器及窄线宽测量方法，用于解决现有随机激光器存在的难以得到频率稳定的激光输出以及窄线宽测量难度大的问题。本发明包括窄线宽泵浦光源、第一光放大器、第二光放大器、第一环形器、第二环形器、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、增益光纤和光隔离器，窄线宽泵浦光源与第一光放大器连接，第一光放大器与第一环形器连接，第一环形器与第一耦合器连接，第一耦合器经增益光纤连接有光隔离器；第一耦合器与第二环形器连接，第二环形器与第三耦合器连接，第三耦合器与第二耦合器连接，第二耦合器与第三耦合器连接，第二耦合器与第二光放大器连接，第二光放大器与第二环形器连接。

主权项

1.一种稳频随机光纤激光器，包括窄线宽泵浦光源，其特征在于，还包括第一光放大器、第二光放大器、第一环形器、第二环形器、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、增益光纤和光隔离器，所述窄线宽泵浦光源与第一光放大器的输入端连接，所述第一光放大器的输出端与第一环形器的第一端口连接，所述第一环形器的第二端口与第一耦合器的第一端口连接，所述第一耦合器的第二端口经增益光纤连接有光隔离器；所述增益光纤的增益作用通过非线性效应中的受激布里渊散射产生；所述第一耦合器的第三端口与第二环形器的第二端口连接，所述第二环形器的第三端口与第三耦合器的第一端口连接，所述第三耦合器的第三端口与第二耦合器的第一端口连接，所述第二耦合器的第四端口与第三耦合器的第二端口连接，所述第二耦合器的第三端口与第二光放大器连接，所述第二光放大器的输出端与第二环形器的第一端口连接；窄线宽泵浦光源(1)产生的连续泵浦光经过第一光放大器(4)放大后进入第一环形器(2)的第一端口，从第一环形器(2)的第二端口出射的光经第一耦合器(5)的第一端口进入，然后从第一耦合器(5)的第二端口耦合进入增益光纤(8)，当泵浦光功率远远大于增益光纤(8)的受激布里渊阈值功率时，绝大部分泵浦光因受激布里渊效应将转化为很强的后向散射的受激布里渊光，其余部分泵浦光因瑞利散射效应将产生较弱的瑞利散射光；由增益光纤(8)返回的后向散射光进入第一耦合器(5)的第二端口，其中50％的光进入第二环形器(3)的第二端口，并从第二环形器(3)的第三端口输出后进入第三耦合器(9)的第一端口，第三耦合器的第一端口到第三端口的耦合比为1％，第三耦合器的第二端口到第三端口的耦合为99％，其中1％的光信号从第三耦合器(9)的第三端口输出，并耦合到第二耦合器(6)的第一端口，第二耦合器的第一端口到第三端口的耦合比为1％，第二耦合器的第一端口到第四端口的耦合为99％，将第二耦合器(6)输出比为99％的第四端口连接到第三耦合器(9)的第二端口；然后将第二耦合器(6)的第三端口输出的1％的光信号进入第二光放大器(7)的输入端进行放大，放大后的光信号由其输出端进入第二环形器(3)的第一端口，并从第二环形器(3)的第二端口输出，进入第二耦合器(5)的第三端口，再次通过第二耦合器(5)的第二端口注入到增益光纤(8)中，此时前向传输的布里渊光由于瑞利散射效应将产生随机的瑞利散射信号，该信号便形成了随机反馈的布里渊光信号，在连续的窄线宽泵浦光作用下将得到很高的布里渊增益，并在光路中循环往返，最终只有经环形谐振腔和光放大器进行滤波和放大的布里渊信号能够得到最大的增益，从而形成频率稳定的窄线宽随机布里渊激光，并最终通过第一耦合器(5)的一端口进入第一环形器(2)的第二端口，由第一环形器(2)的第三端口输出，进入光经滤波器(11)滤除泵浦光产生的瑞利散射光后，得到纯净且频率稳定的窄线宽随机布里渊激光。