[发明专利]一种光纤与波导谐振环复合的单频光纤激光器

权利要求书

1.一种光纤与波导谐振环复合的单频光纤激光器，包括半导体激光器、保偏光纤布拉格光栅、掺Er增益光纤、波导谐振环、高反光纤布拉格光栅、波分复用器和光隔离器；

所述半导体激光器作为泵浦源与波分复用器的泵浦端相连，波分复用器的公共端与保偏光纤布拉格光栅一端连接，波分复用器的信号端与光隔离器输入端连接，保偏光纤布拉格光栅另一端与掺Er增益光纤一端连接，波导谐振环的下直波导右端口与掺Er增益光纤另一端口连接，波导谐振环的上直波导右端口与高反光纤布拉格光栅一端连接；

所述半导体激光器在波分复用器泵浦端口输入泵浦光，经过波分复用器的公共端口输出到保偏光纤布拉格光栅的一端，经保偏光纤布拉格光栅的另一端输出到掺Er增益光纤，通过增益光纤后的振荡激光输入波导谐振环的下直波导右端口；基于下直波导和环波导的跨导耦合系数，输入的振荡激光部分通过环波导与下直波导的耦合区进入环波导的左半环，剩余的从下直波导左端口输出，进入左半环的光波通过环波导与上直波导的耦合区时，基于上直波导和环波导的跨导耦合系数，部分光通过耦合区进入上直波导经上直波导的右端口输出，剩余的光通过右半环进入环波导与下直波导的耦合区，在该耦合区，满足相位延迟为2π整数倍的光频率沿波导左半环传输，剩余的光基于下直波导与环波导的跨导耦合系数，部分光通过耦合区进入左半环，剩下的经下直波导左端口输出；

经上直波导的右端口输出的光波，通过高反光纤布拉格光栅反射设定波长的光波后，进入上直波导与环波导的耦合区，基于上直波导和环波导的跨导耦合系数，部分光进入环波导的左半环，剩余的光从上直波导的左端口输出；进入环波导的左半环的光到达环波导与下直波导的耦合区时，基于下直波导和环波导的跨导耦合系数，部分光从下直波导右端口输出，通过掺Er增益光纤，剩余的光进入环波导右半环；进入掺Er增益光纤的光波经保偏光纤布拉格光栅输入波分复用器的公共端，然后经波分复用器的信号端输入光隔离器，光隔离器输出稳定的单频激光；进入环波导右半环的光波到达上直波导与环波导的耦合区时，满足相位延迟为2π整数倍的光频率进入左半环，剩余的光基于上直波导与环波导的跨导耦合系数，部分光通过耦合区进入左半环，剩下的经上直波导左端口输出。

2.根据权利要求1所述的光纤与波导谐振环复合的单频光纤激光器，其特征在于，所述波导谐振环包括上直波导、下直波导、位于上直波导和下直波导之间的环波导，上直波导与环波导之间的耦合系数等于下直波导与环波导之间的耦合系数。

3.根据权利要求2所述的光纤与波导谐振环复合的单频光纤激光器，其特征在于，所述上直波导与环波导之间的跨导耦合系数为50％，下直波导与环波导之间的跨导耦合系数为50％。