[发明专利]一种2μm波段波长可切换光纤激光器

说明书

本发明提供了一种基于高双折射相移啁啾光纤光栅的2μm波段多波长可切换光纤激光器，包括793nm泵浦源、合束器、掺铥光纤、偏振控制器、高双折射相移啁啾光纤光栅、环形器、均匀光纤光栅、应力调节架、耦合器。该光纤激光器利用在高双折射光纤上刻写的双相移点啁啾光纤光栅和在普通单模光纤上的刻写的均匀光纤光栅作为选模器件，实现了四个波长可切换的窄带光纤激光输出，具有有益的技术效果。

技术领域

本发明涉及光纤激光器领域，尤其涉及一种基于高双折射相移啁啾光纤光栅的2μm波段多波长可切换光纤激光器。

背景技术

光纤激光器因其体积小、光束质量高、稳定性高、阈值低且噪声小、热效应小、泵浦方式灵活、兼容性好等特点而被广泛应用于大容量长距离光纤通信系统和光纤传感网络中。多波长可切换光纤激光器一直以来被视为波分复用系统中多信道光源的理想选择，波长可切换的多波长光纤激光器可以灵活选择输出激光的个数和波长，这有利于基于WDM的光纤系统灵活分配信道。2μm波段包括波长范围为1.8～2.4μm，属于人眼安全的工作波段范围，且该波段内存在着低损耗的大气通信窗口，因而2μm波段的多波长光纤激光器是该波段空间光通信的理想光源。

多波长可切换光纤激光器主要由增益介质、谐振腔、泵浦源、多波长滤波器件等组成。掺铥光纤作为增益光纤可以为2μm波段的光纤激光器提供增益介质，包括光纤光栅在内的环形谐振腔可实现多波长可切换激光输出。光纤光栅因其插入损耗小、滤波峰带宽窄、结构简单、容易制作且成本低等优点被常用作多波长光纤激光器的滤波器件。其中相移啁啾光纤光栅是在啁啾光纤光栅上引入相移点，使啁啾光纤光栅的透射谱内出现带宽较窄的相移峰，与均匀布拉格光栅不同，啁啾光栅透射谱更宽且平坦，内部引入多个相移点可形成多个窄带相移峰，可作为窄带滤波器件使用。高双折射光纤(又称保偏光纤)因其固有的线性双折射导致x和y偏振方向上传输常数不同，所以，在光敏高双折射光纤上写制的光纤光栅具有明显的偏振依赖特性，一次写制可以在两正交偏振方向上得到参数不同的两个光栅，其具有不同的反射和透射谱特性。利用这一特性，可以结合高双折射光纤和啁啾光纤光栅写制高双折射啁啾光纤光栅，而且通过再在啁啾光纤光栅上引入多个相移点得到具有多波长滤波特性的高双折射相移啁啾光纤光栅，目前在2μm波段还未见此类光纤光栅的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于高双折射相移啁啾光纤光栅的2μm波段多波长可切换光纤激光器，利用在高双折射光纤上刻写的双相移点啁啾光纤光栅和在普通单模光纤(非高双折射光纤)上刻写的均匀光纤光栅作为选模器件，实现四个波长可切换的窄带光纤激光输出。

为了实现上述目的，本发明采取了如下的技术方案：

一种基于高双折射相移啁啾光纤光栅的2μm波段多波长可切换光纤激光器，包括泵浦源101、合束器102、掺铥光纤103、偏振控制器104、高双折射相移啁啾光纤光栅105、环形器106、均匀光纤光栅107、应力调节架108以及耦合器109，其特征在于：

所述泵浦源101的输出尾纤连接所述合束器102的泵浦光输入端；所述合束器102的输出端连接所述掺铥光纤103的一端；所述掺铥光纤103的另一端连接所述偏振控制器104的输入端；所述偏振控制器104的输出端连接所述高双折射相移啁啾光纤光栅105的一端；所述高双折射相移啁啾光纤光栅105的另一端连接所述环行器106的端口1；所述环行器106的端口2连接所述均匀光纤光栅107的一端；所述均匀光纤光栅107的另一端做斜8度角处理并闲置；所述均匀光纤光栅107布置于所述应力调节架108上；所述环行器106的端口3连接所述耦合器109输入端；所述耦合器109反馈端连接所述合束器102的信号光输入端；所述耦合器109激光输出端闲置，用于激光输出。

优选地，所述泵浦源101为793nm泵浦源。

优选地，所述高双折射相移啁啾光纤光栅105能够引入两个以上π相移点。

优选地，所述均匀光纤光栅107属于窄带光纤光栅，使用紫外曝光的相位掩膜法写制。