本發(fā)明屬于光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種波長可調(diào)諧單偏振單頻環(huán)形腔光纖激光器。

背景技術(shù)：

光纖激光器具有成品率高、散熱性好、與光纖系統(tǒng)耦合效率高等特點(diǎn)，其在光纖通信、光生微波、光纖傳感等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用價值，如中國專利cn103852092a公開的模式干涉環(huán)形腔光纖激光傳感器將模式干涉?zhèn)鞲泻凸饫w激光諧振結(jié)合起來，可用于對位移、溫度、應(yīng)變等各類物理量的傳感測量。目前摻鉺光纖激光器多運(yùn)轉(zhuǎn)在多縱模狀態(tài)，這限制了其在高速光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，為此研究人員提出采用相移光纖光柵、反高斯切趾光纖布拉格光柵、超短腔法、飽和吸收體法、復(fù)合腔法等來保證輸出激光具有單頻特性。但是在目前現(xiàn)有技術(shù)中單頻光纖激光器多存在兩個正交的偏振模式，這限制了其在偏振敏感光纖系統(tǒng)中的應(yīng)用，為此研究人員提出采用光纖偏振器、保偏光纖光柵、自注入鎖定來保證輸出激光具有單偏振特性。但是在目前現(xiàn)有技術(shù)中，上述光纖激光器存在制作工藝要求較高，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，難以同時實(shí)現(xiàn)單頻和單偏振特性等缺點(diǎn)。

經(jīng)文獻(xiàn)及專利查新檢索，迄今尚未見相同結(jié)構(gòu)的波長可調(diào)諧單偏振單頻環(huán)形腔光纖激光器的專利報導(dǎo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服背景技術(shù)中的光纖激光器的多縱模振蕩和非單一偏振態(tài)輸出的問題，提供一種波長可調(diào)諧單偏振單頻環(huán)形腔光纖激光器。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種波長可調(diào)諧單偏振單頻環(huán)形腔光纖激光器，其結(jié)構(gòu)有泵浦源1、波分復(fù)用器2、摻鉺光纖3、帶通濾波器6、光隔離器7、2×2光耦合器8和光纖環(huán)行器10，其特征在于，結(jié)構(gòu)還有光纖偏振器4、保偏光纖5、兩模漸變折射率光纖9和偏振控制器11；其中所述的帶通濾波器6是可調(diào)諧帶通濾波器；

泵浦源1的輸出端口與波分復(fù)用器2的980nm端口相連，波分復(fù)用器2的1550nm端口與光纖偏振器4的一端相連，光纖偏振器4的另一端與保偏光纖5的一端相連，保偏光纖5的另一端與帶通濾波器6的輸入端相連，帶通濾波器6的輸出端與光隔離器7的輸入端相連，光隔離器7的輸出端與2×2光耦合器8的1端口相連，2×2光耦合器8的3端口與兩模漸變折射率光纖9的一端相連，兩模漸變折射率光纖9的另一端與光纖環(huán)行器10的2端口相連，光纖環(huán)行器10的3端口與偏振控制器11的一端相連，偏振控制器11的另一端與光纖環(huán)行器10的1端口相連，2×2光耦合器8的2端口與摻鉺光纖3的一端相連，摻鉺光纖3的另一端與波分復(fù)用器2的公共端口相連，2×2光耦合器8的4端口作為本發(fā)明的波長可調(diào)諧單偏振單頻環(huán)形腔光纖激光器的輸出端口。

在本發(fā)明的一種波長可調(diào)諧單偏振單頻環(huán)形腔光纖激光器中，所述的泵浦源1優(yōu)選980nm泵浦源，所述的波分復(fù)用器2優(yōu)選980/1550nm波分復(fù)用器，所述的2×2光耦合器8優(yōu)選分光比為30:70的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖耦合器。

有益效果：

1、本發(fā)明所述的波長可調(diào)諧單偏振單頻環(huán)形腔光纖激光器采用緊湊簡單的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)獲得高質(zhì)量的激光輸出，實(shí)用性強(qiáng)；

2、本發(fā)明所述的波長可調(diào)諧單偏振單頻環(huán)形腔光纖激光器不但具有單頻特性，而且具有單偏振特性，既適合用于高速光纖通信系統(tǒng)，又適合用于偏振敏感光纖系統(tǒng)。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的波長可調(diào)諧單偏振單頻環(huán)形腔光纖激光器的原理結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以下實(shí)施例僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。

實(shí)施例1本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)

圖1是本發(fā)明所述的波長可調(diào)諧單偏振單頻環(huán)形腔光纖激光器的原理結(jié)構(gòu)圖。由泵浦源1、波分復(fù)用器2、摻鉺光纖3、光纖偏振器4、保偏光纖5、帶通濾波器6、光隔離器7、2×2光耦合器8、兩模漸變折射率光纖9、光纖環(huán)行器10、偏振控制器11組成。

它們的連接關(guān)系為：泵浦源1的輸出端口與波分復(fù)用器2的980nm端口相連，波分復(fù)用器2的1550nm端口與光纖偏振器4的一端相連，光纖偏振器4的另一端與保偏光纖5的一端相連，保偏光纖5的另一端與帶通濾波器6的輸入端相連，帶通濾波器6的輸出端與光隔離器7的輸入端相連，光隔離器7的輸出端與2×2光耦合器8的1端口相連，2×2光耦合器8的3端口與兩模漸變折射率光纖9的一端相連，兩模漸變折射率光纖9的另一端與光纖環(huán)行器10的2端口相連，光纖環(huán)行器10的3端口與偏振控制器11的一端相連，偏振控制器11的另一端與光纖環(huán)行器10的1端口相連，2×2光耦合器8的2端口與摻鉺光纖3的一端相連，摻鉺光纖3的另一端與波分復(fù)用器2的公共端口相連，2×2光耦合器8的4端口作為整個系統(tǒng)的輸出端口。以上各組成部分之間的連接均采用光纖熔接。

參閱圖1，所述的泵浦源1是980nm泵浦源，所述的波分復(fù)用器2是980/1550nm波分復(fù)用器，泵浦源1通過波分復(fù)用器2為光纖激光器提供980nm泵浦光信號；所述的摻鉺光纖3是高增益的摻鉺光纖，其作用是作為光纖激光器的增益介質(zhì)；所述的保偏光纖5是具有高雙折射特性的偏振保持光纖，它和光纖偏振器4共同組成雙折射光纖濾波器；所述的帶通濾波器6是可調(diào)諧帶通濾波器，其作用是選擇雙折射光纖濾波器梳狀透射譜的透射峰位置作為激射波長；所述的光隔離器7的作用是保證諧振腔內(nèi)激光信號在附圖1中沿順時針方向運(yùn)轉(zhuǎn)；所述的2×2光耦合器8是分光比為30:70的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖耦合器，2×2光耦合器8的1端口與光隔離器7的輸出端相連，2×2光耦合器8的3端口(分光比30％)的單模尾纖與兩模漸變折射率光纖9的一端相連，2×2光耦合器8的2端口與摻鉺光纖3的一端相連，組成環(huán)形諧振腔，2×2光耦合器8的4端口(分光比70％)作為系統(tǒng)輸出端口；所述的兩模漸變折射率光纖9是僅有l(wèi)p01和lp11的少模光纖，它和2×2光耦合器8的3端口的單模尾纖以及光纖環(huán)行器10的2端口單模尾纖共同組成空間模式干涉濾波器；所述的光纖環(huán)行器10是三端口光纖環(huán)行器，其1端口和3端口和偏振控制器11組成光纖反射鏡，用于調(diào)整環(huán)形諧振腔內(nèi)光信號的偏振態(tài)，改變不同模式之間的耦合比例。

實(shí)施例2本發(fā)明的工作原理

本發(fā)明的波長可調(diào)諧單偏振單頻環(huán)形腔光纖激光器采用反向泵浦結(jié)構(gòu)，泵浦源1所發(fā)出的980nm泵浦光信號通過波分復(fù)用器2泵浦一段摻鉺光纖3，光隔離器7用來保證環(huán)形諧振腔內(nèi)激光信號沿順時針運(yùn)轉(zhuǎn)，反向自發(fā)輻射光放大信號(由摻鉺光纖3產(chǎn)生)進(jìn)入由光纖偏振器4和保偏光纖5組成的雙折射光纖濾波器。雙折射光纖濾波器有效地選擇單一偏振的光信號，其良好的偏振保持特性有益于光纖激光器的單偏振輸出，同時其窄帶濾波特性有益于抑制光纖激光器的多縱模振蕩。雙折射光纖濾波器的梳狀透射譜波長間隔大于等于帶通濾波器6的3db帶寬，帶通濾波器6的中心波長依次調(diào)諧至雙折射光纖濾波器梳狀透射譜的透射峰位置，即實(shí)現(xiàn)了光纖激光器激射波長的選擇。由2×2光耦合器8的3端口單模尾纖、兩模漸變折射率光纖9和光纖環(huán)行器10的2端口單模尾纖組成空間模式干涉濾波器，光信號經(jīng)2×2光耦合器8的1端口進(jìn)入基于兩模漸變折射率光纖9的空間模式干涉濾波器，基于兩模漸變折射率光纖9的空間模式干涉濾波器中只有l(wèi)p01和lp11兩個模式之間相互干涉。光纖環(huán)行器10和偏振控制器11構(gòu)成光纖反射鏡，通過調(diào)整偏振控制器11既可調(diào)節(jié)循環(huán)振蕩過程中再次進(jìn)入光纖偏振器4的光信號偏振態(tài)，又可改變循環(huán)振蕩過程中兩個模式之間的耦合比例。光纖反射鏡反射回來的光信號再次經(jīng)過基于兩模漸變折射率光纖9的空間模式干涉濾波器，這加強(qiáng)了lp01和lp11兩個模式之間的干涉，可濾除因多模干涉導(dǎo)致的雜散邊模，起到了抑制光纖激光器多縱模振蕩的效果。光信號經(jīng)2×2光耦合器8的3端口反饋到2×2光耦合器8的2端口，2×2光耦合器8的2端口與摻鉺光纖3的一端相連組成環(huán)形諧振腔，反饋光信號在環(huán)形諧振腔內(nèi)循環(huán)振蕩，雙折射光纖濾波器和空間模式干涉濾波器共同作用下光纖激光器的多縱模振蕩被有效抑制，雙折射光纖濾波器和偏振控制器共同作用下激光信號的偏振態(tài)不斷被優(yōu)化，使得經(jīng)2×2光耦合器8的4端口輸出的激光同時具有單頻和單偏振特性。