專利名稱：微光纖環形結激光器的制作方法
技術領域：
本發明涉及微光學元件、系統，尤其是涉及一種微光纖環形結激光器。
背景技術：
激光器是一種重要的光電子器件，在工業、軍事、通訊、醫學、科學研究等諸多領域均具有重要應用。目前大型激光器制作技術已經非常成熟，但對小型化激光器的研究卻不是很多。近年來微納光子學的發展，使微型化激光器具有廣泛的應用前景。隨著光纖制備工藝的改進，低損耗的微納光纖已經被制備出來，并且已應用于制作微納光子學器件，其中微光纖環形和結形光學諧振腔已經被證明。但是對于微納光纖光子學器件的研究目前大多集中在無源器件上。最近高質量的摻雜玻璃微納光纖也已經可以從塊狀的摻雜玻璃中直接拉制出來，用這種辦法獲得的微納光纖具有較低的光學損耗，并且可以獲得很好的熒光現象，這為微納光纖有源器件的研究提供了一個重要的基礎。國際上已經實現的微型激光器主要包括，微球激光器、盤型激光器等等，但這些結構不夠穩定而且制作過程復雜，不利于光學集成，難以在實際中應用。

發明內容
本發明的目的在于提供一種微光纖環形結激光器，利用微米直徑摻雜光纖制備出簡單、穩定、易于集成的微型激光器。
本發明解決其技術問題采用的技術方案是以摻雜微光纖制成環形單結諧振腔，錐形光纖的細端搭在環形單結諧振腔的環上即為泵浦光輸入端，另一錐形光纖的細端搭在環形單結諧振腔的一端即為激光輸出端。
本發明具有的有益效果是本發明的微光纖環形結激光器具有小型化、制備簡單、穩定、易于集成等特性。目前最大功率輸出為8μW左右。


圖1是本發明的結構原理示意圖；圖2是該激光器得到的激光特性圖；圖3是輸出激光功率隨泵浦光功率的變化關系。
圖中1、泵浦光輸入端，2、激光輸出端。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明以摻雜微光纖制成環形單結諧振腔，錐形光纖的細端搭在環形單結諧振腔的環上即為泵浦光輸入端1，另一錐形光纖的細端搭在環形單結諧振腔的一端即為激光輸出端2。
所述的摻雜微光纖直徑為1～5μm。
所述的環形單結諧振腔其直徑為50μm～10mm。
所述的錐形光纖的直徑為1～5μm。
本發明制備過程如下1)首先用藍寶石棒將塊狀摻雜玻璃加熱拉制出直徑1-5μm的微光纖；2)利用兩根錐形光纖探針在光學顯微鏡下操縱微光纖，制備出直徑在毫米量級的環形單結諧振腔；3)利用微調架逐漸拉緊懸空端，改變環形單結諧振腔的直徑至需要的范圍；4)使用普通單模光纖高溫拉伸法制備出錐形光纖，并將拉錐部分搭在環形結上，利用分子間作用力將二者粘牢；5)再制備一錐形光纖，將其搭在環形單結諧振腔的一端，用以引出輸出激光；用975nm波長泵浦光輸入至環形結，并逐漸增加泵浦功率，當泵浦光達到閾值時將會有激光輸出，繼續增加泵浦光將獲得更大的輸出功率。
應用舉例用玻璃直接拉伸法用藍寶石棒從塊狀的鉺、鐿共摻的玻璃加熱拉制出3.8μm的微光纖，其中鉺、鐿離子的摻雜濃度分別為1.25mol％和2.35mol％。在光學顯微鏡下制備出約2mm直徑的環形結諧振腔，然后，輸入975波長的泵浦光，并不斷增加輸入功率，測量輸出光的光學特性。圖1是本發明的結構原理示意圖；圖2該激光器得到的激光特性，其中圖a是當泵浦光低于閾值時的熒光的共振特性，圖b是當泵浦光遠大于閾值時的激光光譜圖，其輸出功率為8μW；圖3是輸出激光功率隨泵浦光功率的變化關系圖，可以看出其激光閾值大約為5.6mW。
當鉺鐿共摻玻璃微光纖吸收975nm波長泵浦光時，由于自發和受激輻射會輻射出1.5μm范圍的熒光，而產生的熒光將在微光纖環諧振腔內發生共振，當增益大于損耗時產生受激光放大而獲得激光輸出。
上述具體實施方式
用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，在本發明的精神和權利要求的保護范圍內，對本發明作出的任何修改和改變，都落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.微光纖環形結激光器，其特征在于以摻雜微光纖制成環形單結諧振腔，錐形光纖的細端搭在環形單結諧振腔的環上即為泵浦光輸入端(1)，另一錐形光纖的細端搭在環形單結諧振腔的一端即為激光輸出端(2)。
2.根據權利要求1所述的微光纖環形結激光器，其特征在于所述的摻雜微光纖直徑為1～5μm。
3.根據權利要求1所述的微光纖環形結激光器，其特征在于所述的環形單結諧振腔其直徑為50μm～10mm。
4.根據權利要求1所述的微光纖環形結激光器，其特征在于所述的錐形光纖的直徑為1～5μm。
全文摘要
本發明公開了一種微光纖環形結激光器。以摻雜微光纖制成環形單結諧振腔，錐形光纖的細端搭在環形單結諧振腔的環上即為泵浦光輸入端，另一錐形光纖的細端搭在環形單結諧振腔的一端即為激光輸出端。本發明的微光纖環形結激光器具有小型化、制備簡單、穩定、易于集成等特性。目前最大功率輸出為8μW左右，具有良好的穩定性，易于控制和調節。
文檔編號H01S3/081GK1851989SQ20061005079
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月17日 優先權日2006年5月17日
發明者童利民, 姜校順 申請人:浙江大學