一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隨機(jī)光纖激光器，尤其涉及一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器，屬于光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨機(jī)光纖激光器是近幾年才發(fā)展起來的一種新型光纖激光器，它在結(jié)構(gòu)上區(qū)別于傳統(tǒng)激光器，即無反射鏡，光的反饋通過光纖中隨機(jī)反饋來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在大多數(shù)隨機(jī)光纖激光器是基于光纖中瑞利散射實(shí)現(xiàn)隨機(jī)分布反饋。由于光纖中的瑞利散射非常弱，這樣的隨機(jī)光纖激光器往往需要長距離的光纖(幾十公里)，且閾值功率高。為了克服隨機(jī)光纖激光器中瑞利散射較弱的問題，人們提出在摻稀土元素光纖上刻寫光纖光柵，提供隨機(jī)反饋，從而縮短隨機(jī)反饋的距離，降低閾值功率。然而，為了獲得足夠的增益，該方法需要在摻稀土元素光纖上刻寫較長的光纖光柵(幾十厘米)，制作工藝復(fù)雜，刻寫不容易。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的提供一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器，該激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、閾值功率低等特點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為:
[0005]一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器，包括第一光纖光柵(I)，第一隨機(jī)相移光纖光柵(2)、拉曼泵浦激光源(3)、波分復(fù)用器(4)、單模光纖(5)、第二隨機(jī)相移光纖光柵
[6]、第二光纖光柵(7);所述的第一光纖光柵(I)與第一隨機(jī)相移光纖光柵(2)的一端連接，第一隨機(jī)相移光纖光柵(2)的另一端與波分復(fù)用器二端口(101)相連，拉曼泵浦激光源
(3)與波分復(fù)用器一端口(100)相連，波分復(fù)用器三端口(102)與單模光纖(5)相連，單模光纖(5)與第二隨機(jī)相移光纖光柵(6)相連，第二隨機(jī)相移光纖光柵(6)另一端與第二光纖光柵(7)連接。第一光纖光柵(I)和第二光纖光柵(7)中心波長與拉曼泵浦激光源(3)激光波長一致，提供泵浦光反射。第一隨機(jī)相移光纖光柵(2)和第二隨機(jī)相移光纖光柵(6)中心波長相同，提供隨機(jī)反饋，隨機(jī)激光從第一光纖光柵(I)另一端輸出。
[0006]所述的第一光纖光柵(I)和第二光纖光柵(7)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長度為0.5cm?1cm，反射率為95.0?99.9%。
[0007]所述的第一隨機(jī)相移光纖光柵(2)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長度為0.5cm?10cm，反射率為50%?95%。
[0008]所述的第二隨機(jī)相移光纖光柵(6)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長度為0.5cm ?10cm，反射率為 90 % ?99.9 %。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
[0010]1、采用第一光纖光柵和第二光纖光柵來反射泵浦光，降低閾值功率；
[0011]2、采用受激拉曼效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光增益，可以改變拉曼泵浦光波長和各光纖光柵中心波長，獲得不同波長的隨機(jī)激光輸出。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖及其實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]圖1是本發(fā)明一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]I為第一光纖光柵，2為第一隨機(jī)相移光纖光柵；3為拉曼泵浦激光源；4為波分復(fù)用器；5為單模光纖；6為第二隨機(jī)相移光纖光柵；7為第二光纖光柵；100為波分復(fù)用器一端口 ； 101為波分復(fù)用器二端口 ；102為波分復(fù)用器三端口。
[0015]具體的實(shí)施方式
[0016]以下結(jié)合本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作原理作詳細(xì)說明:
[0017]圖1中，一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器，包括第一光纖光柵1，第一隨機(jī)相移光纖光柵2、拉曼泵浦激光源3、波分復(fù)用器4、單模光纖5、第二隨機(jī)相移光纖光柵6、第二光纖光柵7 ;所述的第一光纖光柵I與第一隨機(jī)相移光纖光柵2的一端連接，第一隨機(jī)相移光纖光柵2的另一端與波分復(fù)用器二端口 101相連，拉曼泵浦激光源3與波分復(fù)用器一端口 100相連，波分復(fù)用器三端口 102與單模光纖5相連，單模光纖5與第二隨機(jī)相移光纖光柵(6)相連，第二隨機(jī)相移光纖光柵6另一端與第二光纖光柵7連接。第一光纖光柵I和第二光纖光柵7中心波長與拉曼泵浦激光源3激光波長一致，提供泵浦光反射。第一隨機(jī)相移光纖光柵2和第二隨機(jī)相移光纖光柵6中心波長相同，提供隨機(jī)反饋，隨機(jī)激光從第一光纖光柵I另一端輸出。
[0018]一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器的工作原理:
[0019]一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器根據(jù)圖1所示的各部件連接好之后。拉曼泵浦激光源3發(fā)出的泵浦光通過波分復(fù)用器一端口 100耦合到線性光路中，在單模光纖5中經(jīng)過受激拉曼效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光放大，經(jīng)過第二隨機(jī)相移光纖光柵6的隨機(jī)反饋，反饋光反向傳播，經(jīng)由單模光纖5、波分復(fù)用器4后，在第一隨機(jī)相移光纖光柵2處再次發(fā)生隨機(jī)反饋。第一隨機(jī)相移光纖光柵2和第二隨機(jī)相移光纖光柵6的中心波長相同，作為激光振蕩的隨機(jī)反饋。第一光纖光柵I和第二光纖光柵7作為泵浦光的反射，中心波長與泵浦光的波長相同，可以提高泵浦效率，降低泵浦閾值功率。當(dāng)拉曼泵浦激光源3的泵浦功率足夠高時，泵浦光在第一光纖光柵I和第二光纖光柵7之間振蕩，不斷產(chǎn)生受激拉曼效應(yīng)。反饋光在第一隨機(jī)相移光纖光柵2和第二隨機(jī)相移光纖光柵6之間來回振蕩，最終獲得的隨機(jī)激光由第一光纖光柵I另一端輸出。
實(shí)施例
[0020]圖1為本發(fā)明一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中第一光纖光柵I和第二光纖光柵7由單模光纖刻寫，長度為1cm，反射率為99.9%,中心波長為1455nm。第一隨機(jī)相移光纖光柵2由單模光纖刻寫，反射率為90 %，長度為5cm，中心波長為1550nm。第二隨機(jī)相移光纖光柵6由單模光纖刻寫，反射率為99.9%，長度為5cm，中心波長為1550nm。拉曼泵浦激光源3激光波長為1455nm，波分復(fù)用器4工作波長為1455nm/1550nm，單模光纖(5)長度為20km。第一光纖光柵I與第一隨機(jī)相移光纖光柵2的一端連接，第一隨機(jī)相移光纖光柵2的另一端與波分復(fù)用器二端口 101相連，拉曼泵浦激光源3與波分復(fù)用器一端口 100相連，波分復(fù)用器三端口 102與單模光纖5相連，單模光纖5與第二隨機(jī)相移光纖光柵6相連，第二隨機(jī)相移光纖光柵6另一端與第二光纖光柵7連接，最終隨機(jī)激光從第一光纖光柵I另一端輸出。
[0021]拉曼泵浦激光源3發(fā)出的1455nm泵浦光通過波分復(fù)用器一端口 100耦合到線性光路中，在單模光纖5中經(jīng)過受激拉曼效應(yīng)產(chǎn)生1550nm左右的受激拉曼散射光，在中心波長為1550nm的第一隨機(jī)相移光纖光柵2和第二隨機(jī)相移光纖光柵(6)產(chǎn)生隨機(jī)反饋，反饋光波長為1550nm。剩余的1455nm泵浦激光被第二光纖光柵7和第一光纖光柵(I)反射，經(jīng)過單模光纖5時產(chǎn)生受激拉曼效應(yīng)，在中心波長為1550nm的第一隨機(jī)相移光纖光柵2和第二隨機(jī)相移光纖光柵6也產(chǎn)生隨機(jī)反饋，反饋光波長為1550nm。當(dāng)拉曼泵浦激光源3的泵浦功率足夠高時，泵浦光在第一光纖光柵I和第二光纖光柵7之間來回反射，反饋光在第一隨機(jī)相移光纖光柵2和第二隨機(jī)相移光纖光柵6之間來回振蕩，最終獲得的隨機(jī)激光由第一光纖光柵I另一端輸出。
[0022]以上實(shí)施例只是本發(fā)明所有方案中優(yōu)選方案之一，其它對一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器的簡單改變都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器，包括第一光纖光柵(I)，第一隨機(jī)相移光纖光柵(2)、拉曼泵浦激光源(3)、波分復(fù)用器(4)、單模光纖(5)、第二隨機(jī)相移光纖光柵(6)、第二光纖光柵(7);所述的第一光纖光柵(I)與第一隨機(jī)相移光纖光柵(2)的一端連接，第一隨機(jī)相移光纖光柵(2)的另一端與波分復(fù)用器二端口(101)相連，拉曼泵浦激光源(3)與波分復(fù)用器一端口(100)相連，波分復(fù)用器三端口(102)與單模光纖(5)相連，單模光纖(5)與第二隨機(jī)相移光纖光柵(6)相連，第二隨機(jī)相移光纖光柵(6)另一端與第二光纖光柵(7)連接。第一光纖光柵(I)和第二光纖光柵(7)中心波長與拉曼泵浦激光源(3)激光波長一致，提供泵浦光反射。第一隨機(jī)相移光纖光柵(2)和第二隨機(jī)相移光纖光柵(6)中心波長相同，提供隨機(jī)反饋，隨機(jī)激光從第一光纖光柵(I)另一端輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器，其特征在于，所述的第一光纖光柵(I)和第二光纖光柵(7)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長度為0.5cm ?1cm，反射率為 95.0 ?99.9%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器，其特征在于，所述的第一隨機(jī)相移光纖光柵(2)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長度為0.5cm?10cm，反射率為50%?95%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器，其特征在于，所述的第二隨機(jī)相移光纖光柵(6)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長度為0.5cm?10cm，反射率為90%?99.9%o
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于受激拉曼效應(yīng)的隨機(jī)光纖激光器，屬于光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域，由第一光纖光柵、第一隨機(jī)相移光纖光柵、拉曼泵浦激光源、波分復(fù)用器、單模光纖、第二隨機(jī)相移光纖光柵、第二光纖光柵組成。本發(fā)明采用普通光纖光柵反射泵浦光，隨機(jī)相移光纖光柵提供隨機(jī)光反饋，可以有效降低激光閾值功率。采用受激拉曼效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光增益，可以改變拉曼泵浦光波長和各光纖光柵中心波長，獲得不同波長的隨機(jī)激光輸出。該激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、閾值功率低等特點(diǎn)。
【IPC分類】H01S3-10, H01S3-094, H01S3-30, H01S3-067
【公開號】CN104767107
【申請?zhí)枴緾N201510165523
【發(fā)明人】黃昌清, 范瑜, 徐凌峰, 劉夢詩, 韓佳暉
【申請人】中國計(jì)量學(xué)院
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月7日