本發(fā)明屬于人眼安全波段激光技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種應(yīng)用于相干激光雷達(dá)的發(fā)射源,具體而言,涉及一種人眼安全波段線偏振的單頻激光器。
背景技術(shù):
人眼安全波段的單頻激光器在遙感技術(shù)、相干激光雷達(dá)探測和相干光通信等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。在這些領(lǐng)域往往要求激光線寬在10 MHz以下。實現(xiàn)人眼安全波段的單頻激光的途徑主要包括固體激光器、光纖激光器和光學(xué)參量振蕩器。其中種子注入的1.6μm波段摻鉺固體激光器和光學(xué)參量振蕩器都可以獲得高脈沖激光能量。但是激光的重復(fù)頻率較低,線寬在數(shù)十MHz甚至達(dá)到百MHz左右,特別是種子注入諧振腔的控制系統(tǒng)復(fù)雜,降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外,Er-Yb共摻的單頻激光器是獲得1.5μm波段單頻輸出的另一種方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種基于光纖放大的1.6μm人眼安全波段線偏振的單頻激光器,采用線偏振1.5μm波段脈沖光纖激光器后向泵浦拉曼光纖放大器,同時注入1.6μm波段連續(xù)單頻種子光,獲得1.6μm波段單頻激光輸出,該激光器具有體積小、穩(wěn)定性高等特點。
為實現(xiàn)上述技術(shù)目的,達(dá)到上述技術(shù)效果,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種人眼安全波段線偏振的單頻激光器,該激光器主要利用增益光纖進(jìn)行放大,其結(jié)構(gòu)包括種子源激光器、種子隔離器、分束器和拉曼光纖放大器,所述種子源激光器輸出的種子光經(jīng)過所述種子隔離器之后進(jìn)入所述分束器,所述分束器分出部分種子光作為相干探測中的本振光,剩余的種子光經(jīng)由所述拉曼光纖放大器進(jìn)行放大后,獲得更高能量的單頻脈沖激光輸出。
進(jìn)一步的,所述種子源激光器為1.6μm波段、尾纖輸出的連續(xù)單頻分布反饋式(DFB)半導(dǎo)體激光器。
進(jìn)一步的,所述拉曼光纖放大器由第一波分復(fù)用器、拉曼增益光纖、第二波分復(fù)用器和泵浦源組成;進(jìn)入所述拉曼光纖放大器的種子光經(jīng)過所述第一波分復(fù)用器耦合入所述拉曼增益光纖;所述泵浦源通過所述第二波分復(fù)用器后向耦合入所述拉曼增益光纖。
進(jìn)一步的,所述泵浦源為偏振輸出的1.5μm波段脈沖光纖激光器。
進(jìn)一步的,所述拉曼增益光纖為低布里淵散射光纖,其基質(zhì)材料為石英、硅酸鹽或氟化物。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、穩(wěn)定性高等特點。經(jīng)本發(fā)明放大后的激光具有與拉曼光纖放大器的泵浦源相同的光譜特征以及與種子光相同的脈沖性能。本發(fā)明可以根據(jù)實際的需求,調(diào)整拉曼光纖放大器的泵浦源的參數(shù),得到激光重復(fù)頻率和脈沖寬度都可以調(diào)諧的單頻人眼安全波段的脈沖激光。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段,并可依照說明書的內(nèi)容予以實施,以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細(xì)給出。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明1.6μm人眼安全波段線偏振的單頻激光器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明拉曼光纖放大器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實施例,來詳細(xì)說明本發(fā)明。
參照圖1所示,一種人眼安全波段線偏振的單頻激光器,該激光器主要利用增益光纖進(jìn)行放大,其結(jié)構(gòu)包括種子源激光器1、種子隔離器2、分束器3和拉曼光纖放大器4,所述種子源激光器1依次與所述種子隔離器2、所述分束器3和所述拉曼光纖放大器4連接。
優(yōu)選的,所述種子源激光器1為1.6μm波段、尾纖輸出的連續(xù)單頻分布反饋式(DFB)半導(dǎo)體激光器。
進(jìn)一步的,參見圖2所示,所述拉曼光纖放大器4由第一波分復(fù)用器41、拉曼增益光纖42、第二波分復(fù)用器43和泵浦源44組成;所述第一波分復(fù)用器41的一端與所述分束器3連接,所述第一波分復(fù)用器41的另一端與所述拉曼增益光纖42連接;所述第二波分復(fù)用器43的一端與所述泵浦源44連接,所述第二波分復(fù)用器43的另一端與所述拉曼增益光纖42連接。
優(yōu)選的,所述泵浦源44為偏振輸出的1.5μm波段脈沖光纖激光器。
優(yōu)選的,所述拉曼增益光纖42為低布里淵散射光纖,其基質(zhì)材料為石英、硅酸鹽或氟化物。
本發(fā)明的工作原理為:
參見圖1所示,所述種子源激光器1輸出的種子光經(jīng)過所述種子隔離器2之后進(jìn)入所述分束器3,所述分束器3分出部分種子光作為相干探測中的本振光,剩余的種子光經(jīng)由所述拉曼光纖放大器4進(jìn)行放大后,獲得更高能量的單頻脈沖激光輸出。
其中,在所述拉曼光纖放大器4的內(nèi)部,參見圖2所示,種子光經(jīng)過所述第一波分復(fù)用器41耦合入所述拉曼增益光纖42,所述泵浦源44通過所述第二波分復(fù)用器43后向耦合入所述拉曼增益光纖42。
所述泵浦源44的輸出波長λp由所述種子源激光器1的輸出波長λs與所述拉曼增益光纖42提供的拉曼增益峰值對應(yīng)的頻移量Δν決定:λp=c/[(c/λs)+ Δν],這里c為光速。放大后的激光具有與所述泵浦源44相同的光譜特征以及與種子光相同的脈沖性能。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。