本發(fā)明涉及一種多波長(zhǎng)窄線寬激光器，具體涉及的是一種基于相移光纖光柵的多波長(zhǎng)窄線寬環(huán)形腔光纖激光系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

本發(fā)明是針對(duì)相移光纖光柵傳感中的復(fù)用問題而設(shè)計(jì)出的多波長(zhǎng)窄線寬激光器。

在許多應(yīng)用領(lǐng)域，需要多波長(zhǎng)窄線寬激光器。而目前基于相移光纖光柵的窄線寬激光器都是單波長(zhǎng)方案，限制了其在一些領(lǐng)域的應(yīng)用。

基于此，本發(fā)明提出了采用多光纖光柵和相移光纖光柵的多波長(zhǎng)窄線寬環(huán)形腔光纖激光器系統(tǒng)。本發(fā)明所提出的多波長(zhǎng)窄線寬環(huán)形腔光纖激光系統(tǒng)可以同時(shí)輸出多波長(zhǎng)窄線寬激光。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過采用多相移光纖光柵及與其對(duì)應(yīng)的多光纖光柵，從而實(shí)現(xiàn)了多波長(zhǎng)窄線寬激光的同時(shí)輸出。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下面的步驟搭建環(huán)形腔光纖激光器，一種基于相移光纖光柵的多波長(zhǎng)窄線寬環(huán)形腔光纖激光系統(tǒng)，其特征在于方法步驟如下：

（1）泵浦光經(jīng)過波分復(fù)用器進(jìn)入環(huán)形腔，然后進(jìn)入摻鉺光纖；

（2）從摻鉺光纖出來的光由光環(huán)形器進(jìn)入多個(gè)串聯(lián)的光纖光柵，由光纖光柵反射回來的光再由環(huán)形器進(jìn)入相移光纖光柵。其中光纖光柵的反射峰與對(duì)應(yīng)相移光纖光柵的相移峰相對(duì)應(yīng)，并且要合理選擇光纖光柵的帶寬，詳細(xì)見附圖2；

（3）相移光纖光柵透射出來的光經(jīng)耦合器的上端口輸出，然后進(jìn)入光隔離器，再進(jìn)入波分復(fù)用器，從而完成一個(gè)循環(huán)；

（4）之后重復(fù)上面的步驟；

（5）當(dāng)增益大于損耗時(shí)，獲得的激光從耦合器的下端口輸出。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：采用多相移光纖光柵及與其對(duì)應(yīng)的多光纖光柵，從而實(shí)現(xiàn)了多波長(zhǎng)窄線寬激光的同時(shí)輸出。

附圖說明

圖1是基于相移光纖光柵的多波長(zhǎng)窄線寬環(huán)形腔光纖激光器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖1中，1是泵浦激光器，2是波分復(fù)用器，3是摻鉺光纖，4是光環(huán)形器，5是第1個(gè)光纖光柵，6是第2個(gè)光纖光柵，7是第n個(gè)光纖光柵，8是第1個(gè)相移光纖光柵，9是第2個(gè)相移光纖光柵，10是第n個(gè)相移光纖光柵，11是光耦合器，12是光隔離器，13是激光輸出端口。

圖2是其中一個(gè)光纖光柵的反射譜及與其相對(duì)應(yīng)的相移光纖光柵的透射譜。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方案如圖1所示。泵浦激光器（1）輸出的光經(jīng)由波分復(fù)用器（2）進(jìn)入摻鉺光纖（3），產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。受激輻射光經(jīng)光環(huán)形器（4）后進(jìn)入光纖光柵（5）、光纖光柵（6）、及光纖光柵（7），由這些光柵反射回來的信號(hào)再經(jīng)過相移光纖光柵（8）、相移光纖光柵（9）、及相移光纖光柵（10），然后大部分經(jīng)光耦合器（11）進(jìn)入環(huán)形腔，再到光隔離器（12），再進(jìn)入波分復(fù)用器（2）。當(dāng)增益大于損耗時(shí)，激光會(huì)從激光輸出端口（13）輸出。每個(gè)光纖光柵的反射譜都和其對(duì)應(yīng)的相移光纖光柵的相移峰相對(duì)應(yīng)，即光纖光柵1的反射譜和相移光纖光柵1的相移峰相對(duì)應(yīng)，光纖光柵2的反射譜和相移光纖光柵2的相移峰相對(duì)應(yīng)，依此類推，如圖2所示。同時(shí)，每個(gè)光纖光柵的反射譜均不重疊，且每個(gè)光纖光柵的反射譜均位于除了相對(duì)應(yīng)相移光纖光柵外其它相移光纖光柵的透射通帶內(nèi)。光纖光柵起到帶通濾波的作用，位于其反射譜內(nèi)的波長(zhǎng)將被反射回來，位于反射譜外的波長(zhǎng)將透過。由光纖光柵反射回來的光經(jīng)光環(huán)形器后進(jìn)入相移光纖光柵。只有同時(shí)能通過光纖光柵反射及相移光纖光柵透射的光譜能夠在光纖環(huán)形腔中傳播，并最終產(chǎn)生激光的輸出。

一種基于相移光纖光柵的多波長(zhǎng)光纖激光系統(tǒng)。它包括泵浦光源、波分復(fù)用器、摻鉺光纖、光環(huán)形器、多個(gè)光纖光柵、多個(gè)相移光纖光柵、光耦合器、光隔離器。

根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是在諧振腔中有多個(gè)光纖光柵和相移光纖光柵，每個(gè)光纖光柵的反射譜和其對(duì)應(yīng)的相移光纖光柵的相移峰相對(duì)應(yīng)，并且光纖光柵反射譜的帶寬稍大于相移光纖光柵相移峰的帶寬，而光纖光柵反射譜的帶寬又要小于相移光纖光柵透射譜的帶寬（如圖2所示）。根據(jù)權(quán)利要求2所述的多波長(zhǎng)光纖激光系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)窄線寬激光的同時(shí)輸出。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于相移光纖光柵的多波長(zhǎng)窄線寬環(huán)形腔光纖激光系統(tǒng)，步驟如下：泵浦光經(jīng)過波分復(fù)用器進(jìn)入環(huán)形腔，然后進(jìn)入摻鉺光纖；從摻鉺光纖出來的光由光環(huán)形器進(jìn)入多個(gè)串聯(lián)的光纖光柵，由光纖光柵反射回來的光再由環(huán)形器進(jìn)入相移光纖光柵。其中光纖光柵的反射峰與對(duì)應(yīng)相移光纖光柵的相移峰相對(duì)應(yīng)，并且要合理選擇光纖光柵的帶寬；相移光纖光柵透射出來的光經(jīng)耦合器的上端口輸出，然后進(jìn)入光隔離器，再進(jìn)入波分復(fù)用器，從而完成一個(gè)循環(huán)；之后重復(fù)上面的步驟；當(dāng)增益大于損耗時(shí)，獲得的激光從耦合器的下端口輸出。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：采用多相移光纖光柵及與其對(duì)應(yīng)的多光纖光柵，從而實(shí)現(xiàn)了多波長(zhǎng)窄線寬激光的同時(shí)輸出。

技術(shù)研發(fā)人員：萬生鵬;何興道;史久林;陳瑞麟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南昌航空大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.20
技術(shù)公布日：2017.09.19