一種連續(xù)可調(diào)諧單頻光纖激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種連續(xù)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、窄帶光纖光柵、波分復(fù)用器、泵浦源、光隔離器和激光頻率可調(diào)諧裝置，所述激光頻率可調(diào)諧裝置由固定在單頻激光諧振腔中不同位置的第一熱電制冷器TEC和第二熱電制冷器TEC共同組成。本發(fā)明利用基于多組分玻璃光纖的短線性諧振腔和全光纖光路結(jié)構(gòu)，使得激光器能夠穩(wěn)定、可靠的單頻運(yùn)轉(zhuǎn)；再利用兩片精密熱電制冷器TEC（雙溫控調(diào)諧技術(shù)）分區(qū)域、大范圍調(diào)節(jié)改變腔內(nèi)的溫度分布，溫度效應(yīng)將分別導(dǎo)致諧振腔腔長和窄帶光纖光柵反射譜的不斷變化，可以實(shí)時(shí)、寬范圍、連續(xù)式調(diào)諧激光器的頻率，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、重復(fù)性高。
【專利說明】一種連續(xù)可調(diào)諧單頻光纖激光器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光纖激光器，尤其涉及一種用熱電制冷器TEC溫度控制作為頻率可調(diào)諧裝置的單頻、連續(xù)式可調(diào)諧光纖激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]可調(diào)諧單頻光纖激光器是一種非常重要的激光光源，它在光纖傳感、激光測(cè)距、激光測(cè)速雷達(dá)、高精度光譜等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用需求。單頻光纖激光器是指激光諧振腔內(nèi)以振動(dòng)單一縱模(單頻)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，比一般常用的窄線寬DFB半導(dǎo)體激光器高出了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，此外還具有低噪聲、優(yōu)異相干等特點(diǎn)，因此引起了人們的極大關(guān)注。
[0003]當(dāng)前可調(diào)諧單頻激光器的研究工作集中在:使用稀土離子高摻雜石英光纖或者摻雜固態(tài)晶體作為激光的增益介質(zhì)，采用短直腔、環(huán)形腔或復(fù)合腔等結(jié)構(gòu)，在其光路中插入可靠性低的體光學(xué)元器件(偏振控制器、熱光晶體、電光晶體或F-P標(biāo)準(zhǔn)具等)用作消除空間燒孔、維持單頻運(yùn)轉(zhuǎn)或激光頻率調(diào)節(jié)，但都存在打破全光纖化結(jié)構(gòu)、摻雜稀土離子濃度無法進(jìn)一步提高、諧振腔腔體較長、存在隨機(jī)跳模、容易出現(xiàn)多縱模、輸出功率較低等一些問題。即便如此，一般最高也只能輸出數(shù)十mW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)諧范圍不連續(xù)、長期穩(wěn)定性較差。
[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)線寬小于10kHz、輸出功率大于IOOmW的單頻光纖激光，與此相關(guān)的研究報(bào)道有:(I)C.Spiegelberg等人2004年在J.Lightwave Technol.上發(fā)表了用長度2cm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、波長為1.5 μ m的單頻光纖激光輸出。(2)S.Xu等人2011年在Opt.Lett.上發(fā)表了用長度0.8cm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、波長為1.06μηι的單頻光纖激光輸出。
[0005]與單頻激光器相關(guān)的專利有:(I)山西大學(xué)在2005年申請(qǐng)了單頻可調(diào)諧激光器的專利[
【發(fā)明者】馮洲明, 徐善輝, 楊昌盛, 楊中民, 張勤遠(yuǎn), 姜中宏 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)