[发明专利]一种半开放腔的低阈值随机光纤激光器

说明书

技术领域

本发明涉及新型光纤激光器领域，具体涉及一种半开放腔的低阈值随机光纤激光器。

背景技术

随机激光器是利用随机增益介质中光的多重散射放大而形成的新型激光器，由于其结构紧凑、体积小且制作简单，因而近年来受到了人们的广泛关注。为改善随机激光器输出方向和模式都不稳定等不足，人们采用低维随机系统结构，制成了以光纤为增益介质的随机光纤激光器，通过利用光纤的波导结构来确保了激光光束的方向性。

随机分布反馈光纤激光器作为一种重要的新型光源，其在光通信及光传感等领域具有广泛的潜在应用前景，但由于光纤中瑞利散射非常弱，其运转仍需较高的阈值泵浦功率，尤其是高阶随机激光输出更加难以实现，这将会在一定程度上对随机分布反馈光纤激光器的应用产生影响。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种半开放腔的低阈值随机光纤激光器，其能克服光纤中瑞利散射非常弱，运转需较高的阈值泵浦功率等缺点，该半开放腔阈值低、结构简单、易实现。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种半开放腔的低阈值随机光纤激光器，包括泵浦光源（1）、波分复用器WDM（3）、光纤光栅（4）及标准单模光纤（6），其特征在于：泵浦光源（1）通过波分复用器WDM（3）将光波耦合到标准单模光纤（6）中，波分复用器WDM的公共端（9）与标准单模光纤（6）之间接入光纤光栅（4），光纤末端（7）为激光器的输出端口，其中波分复用器WDM（3）一端口（2）连接泵浦光源（1），通过波分复用器WDM（3）一端口（2）的波长对应泵浦光波长，通过波分复用器WDM（3）二端口（8）的波长对应泵浦光的一阶拉曼斯托克斯光波长，波分复用器WDM（3）公共端（9）连接光纤光栅（4）。                    

所述一种半开放腔的低阈值随机光纤激光器，其特征在于：光纤光栅（4）的反射率大于 0.95。  

所述一种半开放腔的低阈值随机光纤激光器，其特征在于：标准单模光纤（6）本身充当反射镜，提供随机分布式瑞利反馈，输出随机激光。

所述一种半开放腔的低阈值随机光纤激光器，其特征在于：由光纤光栅（4）与标准单模光纤（6）一起构成半开放的谐振腔；利用光纤光栅（4）的反射率增强反馈强度，降低激射阈值。 

所述一种半开放腔的低阈值随机光纤激光器，其特征在于：控制泵浦光源（1）的泵浦功率范围，实现低阈值的一阶随机激光（频率比泵浦光下降13THz）输出、二阶随机激光（频率比泵浦光下降26THz）输出以及一阶、二阶混合随机激光输出。

所述的半开放腔的低阈值随机光纤激光器，其特征在于：当泵浦光源（1）波长确定，波分复用器WDM公共端（9）相连的光纤光栅（4）中心波长变化时，由光纤末端（7）得到的一阶及高阶随机激光波长也会相应变化。

本发明与现有技术相比有如下有益效果：具有波长可调谐，多阶随机激光混合输出和结构简单，为相关光器件及系统的研制提供了新的手段，也有助于进一步推动随机分布反馈光纤激光器在光传感及光通信等领域的应用。

附图说明

图1为半开放腔的低阈值随机光纤激光器结构示意图。

图2为半开放腔的低阈值随机光纤激光器一实施例的激光输出频谱图。

其中：（a）所对应的泵浦功率为0.701W。

（b）所对应的泵浦功率为0.911W。

图3为半开放腔的低阈值随机光纤激光器另一实施例的激光输出频谱图。

其中：（a）对应一阶随机激光输出频谱。

（b）对应二阶随机激光输出频谱。

图4为半开放腔的低阈值随机光纤激光器一实施例所对应的激光输出功率随泵浦变化的曲线图。

图中标记：1. 泵浦光源，2.波分复用器 WDM一端口，3.波分复用器WDM，4. 光纤光栅，5. 光纤光栅反射，6. 标准单模光纤，7. 光纤末端，8.波分复用器 WDM二端口，9.波分复用器WDM公共端，10. 随机分布瑞利散射。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的描述。