[发明专利]具有功率稳定控制的射频调制可调谐全光纤激光器

说明书

技术领域

本发明属于激光技术领域，具体涉及一种光纤激光器，特别是一种具有功率稳定控制的射频调制可调谐全光纤激光器。

背景技术

光纤激光器以其体积小、效率高、稳定性好、光束质量好等优点，发展十分迅速。目前在光纤激光器中，常见的可调激光技术主要基于旋转光栅、复合环形共振、调节腔内标准具的角度、利用声光滤波器、电调液晶标准具、光纤光栅调谐、光纤环形、取样光栅及偏振控制等技术，要么采用非全光纤结构，要么使用的光栅对不方便调节效率低，或者调节范围比较窄，或者输出功率过小，而且在调谐的过程中都存在着激光器输出功率随输出波长变化的问题。

发明内容

针对目前现有调谐光纤激光器中所存在的问题，本发明公开一种具有功率稳定控制的射频调制可调谐全光纤激光器，该全光纤激光器插入很小，采用光纤环形镜作为反射镜，其中一端采用耦合比为50：50光纤环形镜作为宽谱全反射镜，另一端采用采用耦合比远离50：50光纤环形镜作为输出镜，在光纤激光器内接入一个全光纤结构的射频调制的滤波器，当滤波器的吸收谱与有源光纤的增益谱发生交叠时，滤波器的吸收谱就形成对有源光纤的增益谱调制作用，其结果使调制后的增益谱中心增益波长发生移动，在宽谱反射镜的作用下，所激发的激光中心波长就会随增益谱的中心波长而变，实现波长调谐，同时利用耦合比为50：50光纤环形镜的第2端口对激光器输出功率进行监测，利用监测数据通过对泵浦源的注入电流进行反馈控制，实现激光器输出功率稳定控制。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案予以解决：

一种具有功率稳定控制的射频调制可调谐全光纤激光器，包括第一光纤环形镜、光纤固定牵拉支架、三角形振动传递器、压电陶瓷、垫块、射频电源、双包层非掺杂光纤、双包层掺杂光纤、波分复用器WDM、泵浦源、第二光纤环形镜、输出尾纤、光功率计和可控制半导体激光器电源，所述光纤环形镜的第1臂、双包层非掺杂光纤、双包层掺杂光纤、波分复用器WDM的信号光通道和第二光纤环形镜的第1臂首尾相连依次熔接，第一光纤环形镜的第2臂与光功率计相连，光功率计连接可控制半导体激光器电源，可控制半导体激光器电源连接泵浦源；泵浦源与波分复用器的泵浦光通道熔接，第二光纤环形镜的第2臂与输出尾纤相连；所述光纤固定牵拉支架包括左瓣、右瓣，所述左瓣、右瓣之间通过刚性支撑架连接；左瓣、右瓣均为外弧内平的柱体，左瓣、右瓣的柱长以能满足光纤盘绕为原则，左瓣、右瓣外弧上均刻有多个平行的槽；双包层非掺杂光纤绕在光纤固定牵拉支架的槽中并将拉紧，三角柱支架置于压电陶瓷上，压电陶瓷底部设垫块使得三角柱支架顶部的棱接触双包层非掺杂光纤；压电陶瓷连接射频电源；所述的双包层非掺杂光纤的结构尺寸与所述双包层掺杂光纤匹配。

本发明还包括如下其他技术特征：

所述压电陶瓷通入射频电源引起双包层非掺杂光纤振动，使得双包层非掺杂光纤纤芯折射率发生周期变化形成长周期光纤光栅，产生以某一波长为中心的吸收谱，当该吸收谱与双包层掺杂光纤的增益谱交叠，射频电源的输出频率的改变使得长周期光栅吸收谱移动，从而使得增益谱中心波长移动；所述激光器的输出波长与增益谱中心波长相吻合，从而通过调节射频电源输出频率的调整实现需要的输出波长。

所述左瓣和右瓣之间的距离为8cm～30cm。

所述左瓣和右瓣均为半圆柱、半椭圆柱或矩形带半圆柱。

所述左瓣、右瓣上相邻的槽间距为2mm～5mm，槽深等于双包层非掺杂光纤外包层半径。

所述左瓣、右瓣顶部均设有压条。

所述三角柱支架的顶角以30°～60°为佳。

所述双包层非掺杂光纤在光纤固定牵拉支架外部缠绕4圈，每圈间距2mm。

所述第一光纤环形镜采用耦合比为50:50，第二光纤环形镜的耦合比为α：（1-α），其中，其中，R为第二光纤环形镜的反射率。

所述双包层掺杂光纤选取6/125μm的掺铥双包层光纤，其包层吸收率为1.4dB/m790nm，纤芯数值孔径为0.23，长度取10m；所述双包层非掺杂光纤选取6/125μm的非掺杂双包层光纤。

本发明采用射频调谐的方式以超声振动形成周期可调的长周期光纤光栅实现光纤激光器波长调谐，以反馈方式保证激光器在调谐过程中保持激光器输出功率稳定，光纤激光器采用无分立元件的全光纤结构，无插入损耗，具有光束质量好、输出功率高、结构紧凑、性能稳定可靠的优点，同时该激光器可实现很宽范围的连续调谐。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为吸收光谱测试结构示意图。