本發(fā)明屬于激光器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種外腔型窄線(xiàn)寬V槽光纖光柵激光器。

背景技術(shù)：

激光器在通信、軍事、醫(yī)療和光信息處理等領(lǐng)域都將有廣闊的應(yīng)用前景，特別是在光通信領(lǐng)域，隨著光波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展，光纖激光器將能很好地滿(mǎn)足通信系統(tǒng)對(duì)光源的更高要求。目前通信用激光器主要是半導(dǎo)體激光器，存在的問(wèn)題有：半導(dǎo)體激光器單色性較差，線(xiàn)寬較寬，所以應(yīng)用布拉格光柵的窄線(xiàn)寬激光器應(yīng)運(yùn)而生。由于波導(dǎo)型的布拉格光柵的窄線(xiàn)寬激光器具有較大的耦合損耗，m＝0級(jí)的布拉格光柵制作成本高，較難制作。雖然現(xiàn)在存在一些光纖型光柵激光器，但是抗沖擊能力小，容易產(chǎn)生噪音。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的是波導(dǎo)型外腔光柵激光器耦合效率低，制作成本高，光纖型光柵激光器抗震動(dòng)性差，容易產(chǎn)生噪聲等技術(shù)問(wèn)題，從而提供一種耦合損耗小，抗擊性能好，噪音小，制作成本低的外腔型窄線(xiàn)寬V槽光纖光柵激光器。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種外腔型窄線(xiàn)寬V槽光纖光柵激光器，包括增益介質(zhì)，在增益介質(zhì)的一端鍍高反射膜，在增益介質(zhì)的另一端鍍有增透膜Ⅰ，在增益介質(zhì)外部并與增透膜Ⅰ相對(duì)的位置設(shè)置有光纖光柵載體，所述光纖光柵載體上端面設(shè)置有V型槽，光纖光柵的一端固定在V型槽內(nèi)，光纖光柵的另一端伸出光纖光柵載體，在光纖光柵載體與增益介質(zhì)相對(duì)應(yīng)的一端設(shè)置有增透膜Ⅱ，增透膜Ⅱ與增透膜Ⅰ相對(duì)應(yīng)。

在光纖光柵載體的上端設(shè)置有蓋板，蓋板將光纖光柵的固定在V型槽內(nèi)。蓋板和V型槽配合使用的，起到固定的作用，防止光纖光柵晃動(dòng)。

所述V型槽的夾角為60度，容易加工。

所述V型槽內(nèi)的光纖光柵到V型槽兩側(cè)的距離相等。

所述V型槽的高度等于1.5倍光纖光柵的直徑，負(fù)容差為0.5μm。固定光纖光柵，這樣既可以保證光纖光柵的位置，又可以防止光纖光柵松動(dòng)錯(cuò)位。

所述增透膜Ⅰ的寬度大于等于增透膜Ⅱ的寬度，所述增透膜Ⅰ的高度大于等于增透膜Ⅱ的高度，所述增透膜Ⅱ的寬度大于光纖光柵的直徑；所述增透膜Ⅱ的高度大于光纖光柵的直徑。

所述光纖光柵的有折射率為1.44-1.46?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需要進(jìn)行修改。

所述V型槽內(nèi)的光纖光柵到V型槽兩側(cè)的距離相等。

所述V型槽為若干個(gè)，V型槽之間相互平行設(shè)置且V型槽之間的間距125μm-250μm。具體距離可以自行調(diào)整。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：(1)加V槽的光纖光柵與增益介質(zhì)的耦合損耗小。(2)加V槽后光纖光柵抗沖擊性好，噪聲小。(3)光纖光柵作反射結(jié)構(gòu)和波長(zhǎng)選擇，噪聲小，線(xiàn)寬窄。(4)光纖光柵作諧振腔的一部分，激光器耦合進(jìn)光纖不需要透鏡，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，損耗小。高反射膜的作用是增加我們所需要波長(zhǎng)的光的反射率。增透膜的作用是增加光的透過(guò)率，減小反射損耗。且光纖光柵露出光纖光柵載體的一端作為尾纖，沒(méi)有耦合損耗，且使用的V型槽結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固，保證光纖的位置穩(wěn)定，降低損耗。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的A-A剖視圖。

圖3為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：如圖1-2所示，一種外腔型窄線(xiàn)寬V槽光纖光柵激光器，包括增益介質(zhì)1，在增益介質(zhì)1的一端安鍍高反射膜2，在增益介質(zhì)1的另一端安鍍?cè)鐾改あ?，在增益介質(zhì)1外部并與增透膜Ⅰ3相對(duì)的位置設(shè)置有光纖光柵載體4，所述光纖光柵載體4上端面設(shè)置有V型槽5，所述V型槽5的夾角為60度，容易加工。

光纖光柵6的一端固定在V型槽5內(nèi)，且所述V型槽5內(nèi)的光纖光柵6到V型槽5兩側(cè)的距離相等。且V型槽的高度等于1.5倍光纖光柵的直徑，負(fù)容差為0.5μm。這樣既可以保證光纖光柵的位置，又可以防止光纖光柵松動(dòng)錯(cuò)位。

光纖光柵6的另一端伸出光纖光柵載體4，在光纖光柵載體4與增益介質(zhì)1相對(duì)應(yīng)的一端設(shè)置有增透膜Ⅱ8，增透膜Ⅱ8與增透膜Ⅰ3相對(duì)應(yīng)。所述光纖光柵6為布拉格光纖光柵。且所述光纖光柵的有效折射率為1.44-1.46之間，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行修改。

布拉格光纖光柵作為外腔激光器的波長(zhǎng)選擇和反射結(jié)構(gòu)。

所述增透膜Ⅰ3的寬度大于等于增透膜Ⅱ8的寬度，所述增透膜Ⅰ3的高度大于等于增透膜Ⅱ8的高度，所述增透膜Ⅱ8的寬度大于光纖光柵6的直徑；所述增透膜Ⅱ8的高度大于光纖光柵6的直徑。

在光纖光柵載體4的上端設(shè)置有蓋板7，蓋板7將光纖光柵6的一端限定在V型槽5內(nèi)。蓋板和V型槽配合使用的，起到固定的作用，防止光纖光柵晃動(dòng)。

在本實(shí)施例中，所述V型槽可以設(shè)置為若干個(gè)，V型槽之間相互平行設(shè)置且V型槽之間的間距在125μm-250μm之間。具體距離可以自行調(diào)整。通過(guò)改變波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的增益介質(zhì)，增透膜，高反模，和布拉格光纖光柵，實(shí)現(xiàn)每個(gè)光纖不同波長(zhǎng)輸出，

工作原理：增益介質(zhì)在激勵(lì)源產(chǎn)生受激輻射，受激輻射產(chǎn)生的光，由于只有布拉格波長(zhǎng)的光被光纖光柵反射，所以只有布拉格波長(zhǎng)的光可以在諧振腔(由高反膜和光纖光柵構(gòu)成)中發(fā)生諧振，形成特定波長(zhǎng)的激光，由于布拉格光柵反射譜寬很窄，可以通過(guò)控制光纖光柵長(zhǎng)度減小線(xiàn)寬，可以使激光器的線(xiàn)寬達(dá)到幾十KHz。且增透膜是為了增大增益介質(zhì)與光纖光柵的耦和效率，降低損耗。

如圖3所示，增益介質(zhì)在泵浦光9的作用下粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，低能級(jí)的電子被泵浦到能級(jí)較高的激發(fā)態(tài)，同時(shí)大部分電子在極短的時(shí)間內(nèi)掉到同一個(gè)較低的能態(tài)上，輻射出相同頻率的光子。受激輻射產(chǎn)生大量光子，凡不沿諧振腔軸線(xiàn)形運(yùn)動(dòng)的光子和不滿(mǎn)足布拉格波長(zhǎng)的光很快溢出腔體外，與增益介質(zhì)不再接觸。沿軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的光子且滿(mǎn)足布拉格波長(zhǎng)的光，在高反膜和布拉格光柵之間往返振蕩，與增益介質(zhì)不斷作用，粒子產(chǎn)生受激輻射，沿軸先運(yùn)動(dòng)的光子數(shù)不斷增加，在腔內(nèi)形成傳播方向一致、頻率和相位相同的激光，從光纖輸出。

在本實(shí)施例中，光纖光柵的布拉格波長(zhǎng)為

λ_D＝2n_efΛ

其中，n_ef是光在波導(dǎo)中的有效折射率，Λ是光柵的周期。

且中心波長(zhǎng)為

${\mathrm{\λ}}_C=(1+\frac{\stackrel{\‾}{{\mathrm{\δn}}_{eff}}}{n_{eff}}){\mathrm{\λ}}_D$

光纖光柵的反射率公式

$r_{max}={\tanh }^2\left(\frac{\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}\mathrm{\ν}\stackrel{\‾}{{\mathrm{\δn}}_{eff}}L\right)$

其中，是有效折射率增量，L是光纖光柵長(zhǎng)度，可以通過(guò)改變光纖光柵周期，選擇自己所需要的波長(zhǎng)。改變光纖光柵的反射率可以改變激光器輸出的線(xiàn)寬。

假如纖芯的有效折射率為1.46，光柵光纖的有效折射率改變量為0.0002，，光纖光柵周期為530.5nm，光纖光柵的長(zhǎng)度為7.96mm。該光纖光柵的中心波長(zhǎng)λ_D＝1549.27nm，最大反射率為99.37％。