一種高精度寬可調(diào)諧單頻光纖激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高精度寬可調(diào)諧單頻光纖激光器，包括多組分玻璃光纖、寬帶光纖光柵或雙色鏡、窄帶光纖光柵、波分復(fù)用器、光隔離器、泵浦源、激光頻率調(diào)諧裝置和熱沉，激光頻率調(diào)諧裝置由PZT壓電陶瓷組和精密溫度控制器構(gòu)成。本發(fā)明基于多組分玻璃光纖的短直F-P線性諧振腔結(jié)構(gòu)，使得激光器單縱模運(yùn)轉(zhuǎn)；再利用精密溫控技術(shù)和壓電陶瓷組拉伸工藝相結(jié)合對(duì)激光諧振腔進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以高精度、寬范圍和連續(xù)式調(diào)諧激光器的頻率；再結(jié)合全光纖光鏈路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高調(diào)諧精度、寬調(diào)諧范圍和高穩(wěn)定性的頻率可調(diào)諧單頻光纖激光輸出。本發(fā)明的頻率調(diào)諧精度小于1MHz、可調(diào)諧范圍達(dá)800pm、輸出功率大于100mW、線寬小于10kHz。
【專利說(shuō)明】一種高精度寬可調(diào)諧單頻光纖激光器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到相干光通信、激光測(cè)距、光纖傳感、多普勒激光測(cè)速雷達(dá)等領(lǐng)域所應(yīng)用的光纖激光【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高調(diào)諧精度、頻率寬可調(diào)諧的單頻光纖激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]單頻光纖激光器是指激光腔內(nèi)以振動(dòng)單一縱模的形式輸出，其特征為激光光譜線寬非常窄，最高可達(dá)到10_8nm，比現(xiàn)有最好窄線寬半導(dǎo)體DFB激光器的線寬要窄2個(gè)數(shù)量級(jí)，比目前光通信網(wǎng)絡(luò)中DWDM信號(hào)光源的線寬要窄5?6個(gè)數(shù)量級(jí)。窄的線寬可以保證激光具有非常好的相干特性，其相干長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)百公里。由于其具有極窄線寬、低噪聲、優(yōu)異相干等特性，其廣泛應(yīng)用于相干光通信、長(zhǎng)距離與高精度傳感、激光測(cè)距與指示、以及材料技術(shù)等領(lǐng)域。
[0003]當(dāng)前研究得較多的可調(diào)諧單頻激光器，一般是使用稀土離子高摻雜石英光纖或者固態(tài)晶體作為單頻激光的增益介質(zhì)，在光路中插入可靠性低的塊體光學(xué)調(diào)制晶體(電光晶體、熱光晶體或F-P標(biāo)準(zhǔn)具等)作為維持單頻運(yùn)轉(zhuǎn)裝置或者激光頻率調(diào)節(jié)裝置，采取F-P線性腔或者復(fù)合腔結(jié)構(gòu)，但都存在摻雜稀土離子的濃度無(wú)法進(jìn)一步提高、諧振腔腔長(zhǎng)較長(zhǎng)、容易跳模、可靠性較差等諸多問(wèn)題，一般最大只能直接輸出幾十mW量級(jí)的單頻激光，而且最大難點(diǎn)是線寬較難做到IOkHz以下，噪聲較大，頻率調(diào)諧范圍較小(小于100GHz)，易受外界環(huán)境的干擾。
[0004]用多組分玻璃光纖作為激光的增益介質(zhì)，可以有效地實(shí)現(xiàn)輸出功率大于100mW、線寬小于IOkHz的單頻光纖激光輸出。例如:采用2cm長(zhǎng)度的鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃光纖，實(shí)現(xiàn)了輸出功率大于200mW、線寬小于2kHz、波長(zhǎng)為1.5 μ m的單頻光纖激光輸出[J.LightwaveTechnol.，2004, 22:57]。采用0.8cm長(zhǎng)度的摻鐿磷酸鹽玻璃光纖，實(shí)現(xiàn)了輸出功率大于400mW、線寬小于7kHz、波長(zhǎng)為1.06 μ m的單頻光纖激光輸出[Opt.Lett.，2011，36:18]。此夕卜，2005年，山西大學(xué)申請(qǐng)了單頻可調(diào)諧激光器專利[
【發(fā)明者】徐善輝, 楊昌盛, 楊中民, 馮洲明, 張勤遠(yuǎn), 姜中宏 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)