[发明专利]基于掺磷光纤的1178nm拉曼光纤放大器

说明书

技术领域

本发明涉及拉曼光纤放大器，特别是一种基于掺磷光纤的1178nm拉曼光纤放大器。

背景技术

钠黄光在医学、天文以及军事等领域有着极其重要的应用，例如自适应光学、激光导星等。通过倍频1178nm激光获得589nm钠黄光是一条重要的技术途径。获得1178nm激光输出主要有以下几种方式：

一、直接泵浦Yb光纤激光器[参见文献1：Multi-watts narrow-linewidth all fiber Yb-doped laser operating at 1179 nm, Optics Express, Vol. 18, 2010, 5920~5925]。利用Yb光纤在1178nm波段的小增益来实现1178nm输出，但是这种方法具有功率低、效率低等缺点；

二、1120nm泵浦掺锗硅光纤，通过拉曼效应得到1178nm激光输出[参见文献2： Multiwatts narrow linewidth fiber Raman amplifiers, Optics Express, Vol. 16, 2008, 10927~10932]，但方案受限于大功率1120nm泵浦源。

三、掺BI光纤激光器[参见文献3：“Narrow-line, 1178nm CW bismuth-doped fiber laser with 6.4W output for direct frequency doubling”, Optics Express, Vol. 15, 2007, 5473~5476]，但此方案效率低，功率小，掺 Bi 光纤的制作尚未成熟。

四、Yb光子晶体光纤放大器 [参见文献4：167 W, power scalable ytterbium-doped photonic bandgap fiber amplifier at 1178nm, Opt Express, Vol. 18, 2010, 16345~16352]，但该装置泵浦为空间耦合结构，稳定性差、不利于集成。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于掺磷光纤的1178nm拉曼光纤放大器，以获得高功率、高偏振度的1178nm激光输出，具有结构简单紧凑，易于集成，可用于产生钠黄光激光。

本发明的技术解决方案如下：

一种基于掺磷光纤的1178nm拉曼光纤放大器，其特点在于：用光纤依次串联熔接适合于1178 nm波段的种子源、隔离器、第一波分复用器、掺磷光纤、第二波分复用器和泵浦源构成，所述的种子源是中心波长为1178 nm的激光器。

所述的种子源的激光输出功率为1 mW～10 W。

所述的掺磷光纤为具有40THz的拉曼频移峰的光纤。

所述的泵浦源的中心波长在1015nm～1020nm之间。

本发明利用掺磷光纤的40THz拉曼频移峰，在1015nm～1020nm泵浦源作用下，一次拉曼效应即可得到1178nm激光。大功率1018nm泵浦源在Yb离子发射峰附近，易于得到高功率输出。在中心波长为1015nm-1020nm泵浦源的作用下，实现了高功率的1178nm激光输出。

所述的隔离器，可以将反向光有效隔离，保护种子源。

所述的波分复用器可以将泵浦光和信号光有效分离（或耦合）。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明使用掺磷光纤（频移40THz）作为拉曼增益介质，相比一般掺锗硅光纤（13.2THz）具有更大的拉曼频移和拉曼增益，可以在泵浦源（激光波长范围1015nm-1020nm）和1178nm种子光源作用下，一次拉曼放大得到所需要的高功率1178nm激光输出。 

2、本发明中的泵浦源是基于Yb增益峰附近的1018nm激光，相比较1120nm泵浦源，更容易得到高功率输出。

3、本发明装置具有结构紧凑、效率高、使用简单等特点，具有很高的实用价值。

附图说明

图1为本发明基于掺磷光纤的1178nm拉曼光纤放大器实施例1的示意框图。

图2为本发明基于掺磷光纤的1178nm拉曼光纤放大器实施例2的示意框图。

具体实施方式                                 

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1