[发明专利]一种主动调Q分布反馈光纤激光器

说明书

本发明为一种主动调Q分布反馈光纤激光器，单模半导体泵浦激光器与波分复用器的泵浦端相连，光纤隔离器与波分复用器的信号端相连，有源相移光纤光栅与波分复用器的公共端相连，以上构成分布反馈光纤激光器；有源相移光纤光栅固定在有源相移光纤光栅固定装置上，压力装置在驱动器控制下周期性挤压有源相移光纤光栅相移点，改变光纤光栅有效相移量，从而改变激光器阈值，实现主动调Q激光过程。本发明的有益效果为，充分利用了分布反馈光纤激光器的性能优点，简单的增加通过改变光栅相移量来调制激光腔Q的装置，实现激光的脉冲发射控制，达到了窄线宽和脉冲工作的目的。

技术领域

本发明涉及光纤激光器技术领域，特别涉及一种主动调Q分布反馈光纤激光器。

背景技术

在分布式光纤传感和激光雷达等应用技术中，为了同时获得测量量和事件位置信息，往往要求光源具有窄线宽和短脉冲的性能。目前常用的技术手段是对连续波运转的窄线宽光源进行开关斩波而实现，如通过声光调制器或电光调制器等调制产生激光脉冲。但这样一方面增加了系统复杂性和成本，另一方面这种方法降低了激光能量的利用率。

脉冲型光纤激光器主要采用锁模和调Q方案，而调Q光纤激光器一般采用腔内插入调Q器件的主动调Q和利用可饱和吸收体的被动调Q等方案。如专利201320246806.X采用的是利用压电陶瓷或磁致伸缩器控制构成激光谐振腔的其中一个光栅波长，打破光纤光栅对的匹配特性，实现激光谐振腔的主动调Q；专利202010906261.5是一种短直腔自调Q单频脉冲光纤激光器，利用高掺杂增益光纤的可饱和吸收特性作为调Q元件，实现激光调Q和脉冲输出。

在窄线宽激光器中，分布反馈光纤激光器是一种固有单频激光器，具有最稳定的单模运转和最低的噪声性能，值得深入研究和推广应用。分布反馈光纤激光器以单一的有源相移光纤光栅作为谐振腔，谐振腔Q值取决于光栅相移量，当相移量为π时，激光器Q值最高，阈值最低，易于发射，而当相移量偏离π时，Q值变低，激光阈值变高，难以起振。

为此，申请人设计了一种实现分布反馈光纤激光器主动调Q脉冲输出的方法，通过应力扰动的方式改变分布反馈光纤激光器的有源相移光纤光栅的相移量，进而调节激光腔Q值，使得激光发射过程可以开关控制，获得脉冲窄线宽激光输出。

发明内容

本发明为了弥补现有技术中的不足，提供了一种分布反馈光纤激光器实现调Q输出的方法及装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种主动调Q分布反馈光纤激光器，包括单模半导体泵浦激光器、波分复用器、光纤隔离器、有源相移光纤光栅、有源相移光纤光栅固定装置、压力装置和驱动器，其特征在于：

所述单模半导体泵浦激光器与波分复用器的泵浦端相连，光纤隔离器与波分复用器的信号端相连，有源相移光纤光栅与波分复用器的公共端相连，以上构成分布反馈光纤激光器；

所述有源相移光纤光栅固定在有源相移光纤光栅固定装置上，压力装置在驱动器控制下周期性挤压有源相移光纤光栅相移点，改变光纤光栅有效相移量，从而改变激光器阈值，实现主动调Q激光过程。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述有源相移光纤光栅刻写在稀土杂光纤上，包括掺镱、掺铒、铒镱共掺光纤；所述有源相移光纤光栅原始相移量为π，有源相移光纤光栅相移点在光栅中间或偏向一侧。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述单模半导体泵浦激光器的工作波长与稀土掺杂光纤匹配，如掺镱光纤选择915nm或976nm波长，掺铒光纤选择976nm或1480nm波长；

所述波分复用器的工作波长与稀土掺杂光纤和单模半导体泵浦激光器匹配；

所述光纤隔离器的工作波长与稀土掺杂光纤和波分复用器匹配。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述有源相移光纤光栅固定装置由塑性材料制作，具有圆弧形表面，有源相移光纤光栅两侧粘接在源相移光纤光栅固定装置上。