[发明专利]基于微凹槽光纤的多波长窄线宽激光输出方法

摘要

本发明公开了一种基于微凹槽光纤的多波长窄线宽激光输出方法。本发明适用于多波长窄线宽光纤激光器领域，采用多个不同中心波长的光纤光栅选择多个不同波长的激光，利用微凹槽光纤实现瑞利增益累积，进行线宽压缩，实现多波长窄线宽激光输出。本发明可以应用于光通信、光传感等领域，具有结构稳定、成本低等优点。

主权项

1.基于微凹槽光纤的多波长窄线宽激光输出方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤(1)制作微凹槽光纤，具体是用飞秒激光在单模光纤表面刻写两个深6～7微米的对称凹槽，通过多次刻写操作，在单模光纤上形成多对微凹槽区；所述微凹槽光纤接入激光器中，使激光器的谐振腔长度等于或大于100m；步骤(2)选择一个输出功率大于100mW的980nm泵浦激光器，一个980nm/1550nm波分复用器，一段长度2米至10米的掺铒光纤、一个三端口环形器、一个中心波长为λ1的光纤光栅、一个可变光衰减器、一个偏振控制器、一个中心波长为λ2的光纤光栅、一个中心波长为λ3的光纤光栅、一个1*2耦合器；步骤(3)将泵浦激光器的端口与波分复用器的第1端口光纤连接，波分复用器的第2端口与掺铒光纤的一端光纤连接；掺铒光纤的另一端与三端口环形器的第1端口光纤连接，三端口环形器的第2端口与微凹槽光纤的一端光纤连接，微凹槽光纤的另一端光纤与中心波长为λ1的光纤光栅的一端光纤连接，中心波长为λ1的光纤光栅的另一端与可变光衰减器的一端光纤连接，可变光衰减器另一端与偏振控制器一端连接，偏振控制器的另一端与中心波长为λ2的光纤光栅一端连接，中心波长为λ2的光纤光栅另一端与中心波长为λ3的光纤光栅一端光纤连接；三端口环形器的第3端口与1*2端耦合器的输入端光纤连接，1*2端耦合器的第一输出端与波分复用器的第3端口光纤连接，1*2端耦合器的第2输出端作为窄线宽激光的输出端；步骤(4)开启泵浦激光器，输出的980nm激光通过波分复用器进入掺铒光纤，掺铒光纤吸收980nm激光，从而提供一个宽带光源；宽带光源通过三端口环形器的第2端口注入微凹槽光纤、中心波长为λ1的光纤光栅、可变光衰减器、偏振控制器、中心波长为λ2的光纤光栅和中心波长为λ3的光纤光栅，三端口环形器的第3端口与1*2端耦合器、波分复用器的第3端口形成完整的环形激光腔；中心波长为λ1的光纤光栅、中心波长为λ2的光纤光栅和中心波长为λ3的光纤光栅是波长选择元件，微凹槽光纤与中心波长为λ1的光纤光栅、中心波长为λ2的光纤光栅和中心波长为λ3的光纤光栅组成半开放腔，可变光衰减器和偏振控制器为微凹槽光纤提供一个种子光，可变光衰减器对种子光的强度进行控制，以免窄线宽的后向瑞利信号被淹没掉，从而增加后向散射产生的概率，微凹槽光纤对种子光起分布反馈和线宽压缩作用，窄线宽的瑞利散射光在环形腔中循环，最终形成激光震荡，从1*2端耦合器的第2输出端向外输出多波长窄线宽激光信号，通过在微凹槽光纤后串联或移除不同中心波长的光纤光栅控制输出波长的个数。