專利名稱：基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種激光器，更特別地說，是指一種基于保偏光纖光柵的可調諧單頻
光纖激光器。
背景技術：
光纖激光器在光通信、光傳感、光譜學等領域有著廣泛的應用。其中單頻光纖激 光器是一種極窄線寬的單頻工作激光光源，作為一種單縱模工作激光器，線寬可以達 到W/Z量級，具有很長的相干長度，適用于高端測試、傳感器、科學研究等領域。
獲得窄線寬單縱模光纖激光輸出的方法很多，例如采用光纖光柵構成分布反饋或 者分布布拉格反射的線型腔結構、單向運轉的環形腔結構以及復合腔結構。為獲得大 功率的激光輸出，人們常常采用長腔環形腔結構。但是由于激光器的腔長與自由光譜 范圍成反比，因此長腔環形腔的縱模間隔很窄，這就給單縱模激光輸出帶來了困難。 基于可飽和吸收體的光窄帶濾波器可以很好的解決輸出功率和單縱模之間的矛盾。自 1992年首次提出瞬態光窄帶濾波器以來，人們進行了大量的理論和實驗研究。基于 可飽和吸收體光窄帶濾波器的光纖激光器的線寬普遍在々//2量級，與廣泛使用的半 導體激光器相比，大大體現了光纖激光器的窄線寬優點。 發 明 內 容
本發明的目的是提出一種基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，該 激光器釆用高雙折射保偏光纖光柵代替傳統的單模光纖光柵作為選頻元件，釆用未抽 運的保偏摻鉺光纖作為飽和吸收體，同時采用具有高消光比的保偏環行器，再利用纏 繞在PZT上的保偏光纖環構成偏振調制器，可以實現通過偏振態的改變來選取保偏 光纖光柵的反射波長，從而對環形腔單頻光纖激光器的輸出波長進行調諧。獲得了 1552 "W左右的窄線寬可調諧單頻單偏振摻鉺光纖激光器。
本發明的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，該光纖激光器由泵 浦源、波分復用器、隔離器、耦合器、偏振控制器、保偏光纖環形器、偏振調制器、 雙折射保偏光纖光柵、慘鉺單模光纖和未抽運摻鉺保偏光纖組成。
4波分復用器2的a端口與泵浦源1的尾纖連接，波分復用器2的b端口與隔離 器3的入纖之間連接有摻鉺單模光纖3A,波分復用器2的c端口與保偏光纖環形器 7的c端口連接；耦合器5的a端口與隔離器3的尾纖連接，耦合器5的b端口與 保偏光纖環形器7的a端口之間連接有偏振控制器6,耦合器5的c端口作為本發 明光纖激光器的激光輸出端，即輸出波長范圍為1552.0"w 1552.8"w的可調單 頻單偏振激光；保偏光纖環形器7的b端口與未抽運摻鉺保偏光纖3B的一端為0° 熔接，即A熔點，未抽運摻鉺保偏光纖3B的另一端與偏振調制器8的a端口為450 熔接，即B熔點；偏振調制器8的b端口與雙折射保偏光纖光柵9的入纖為45。熔 接，即C熔點。
所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，其中的偏振調制器 8、未抽運摻鉺保偏光纖3B和雙折射保偏光纖光柵9形成輸出激光波長的調諧器。
所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，A熔點傳輸過程中的 光的作用能夠保證保偏光纖環行器7的b端口輸出的線偏振光進入至摻鉺保偏光纖 3B后沿慢軸向右傳輸。
所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，B熔點與傳輸過程中 的光的作用能夠使在未抽運摻鉺保偏光纖3B慢軸中傳輸的線偏振激光被分成功率相
等的兩束光分別進入偏振調制器8的慢軸和快軸，從而改變偏振調制器8上的電壓， 即可在偏振調制器8的輸出端獲得不同偏振態輸出的激光。
所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，C熔點與傳輸過程中 的光的作用能夠使偏振調制器8的b端獲得不同偏振態輸出的激光經保偏光纖光柵9 反射，由于反射波長的峰值與進入雙折射保偏光纖光柵9的激光偏振態相關，改變輸 入激光的偏振態就能夠獲得具有不同反射峰值的波長，從而實現光纖激光器的調諧。
所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，偏振調制器8是一 段長約3m的保偏光纖緊密纏繞在直徑30 wm的鋯鈦酸鉛圓柱外表面，并用膠水固 定。在偏振調制器8的兩個電極施加5F 80F的電壓后，偏振調制器8的快軸產 生的相移為+1^)AI ，偏振調制器8的慢軸產生的相移為
義 rf丄
A0,與( 十丄與)AZ ，偏振調制器8的快、慢軸的相位差為
義 t/丄
2tt
A—A夂-A^ =丁
c/("廣 ). "x _"v +丄-
A r 2;r" "Aw…
AI = — (Aw +-) AL
義 "本發明的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器優點在于
1、 采用雙折射保偏光纖光柵作為選頻元件，其反射帶寬大，反射率高。能夠結合 未抽運的摻鉺保偏光纖3B中左右兩方向傳輸的激光進行濾波。
2、 采用在PZT上纏繞保偏光纖構成偏振態調制器，提高了本發明激光器輸出波 長調諧的線性度。
3、 本發明激光器輸出的激光具有波長可調的單頻、超窄線寬小于1 A7/z 、單偏振 大于等于20^^和可調諧范圍大于等于0.5"m的特性。
附 圖 說 明


圖1是本發明基于保偏光纖光柵的可調諧單頻光纖激光器的結構圖。
圖2是本發明偏振調制器的快慢軸中光傳輸簡示圖。
圖3是本發明波長調諧器的激光傳輸方向簡示圖。
圖4是本發明雙折射保偏光纖光柵的反射率關系曲線。
圖5是本發明是不同電壓加在PZT偏振調制器下的光纖激光器輸出光譜。
圖6是本發明光纖激光器輸出波長與偏振調制器電壓關系曲線。
圖中 l.泵浦源 2.波分復用器 3A.摻鉺單模光纖
4、 隔離器 5.耦合器 6.偏振控制器 7.保偏光纖環形器 8.偏振調制器 9.雙折射保偏光纖光柵 3B.未抽運摻與保偏光纖
具體實施例方式
下面將結合附圖和實施例對本發明做進一步的詳細說明。
本發明是一種基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，該光纖激光器 由泵浦源1、波分復用器2、隔離器4、耦合器5、偏振控制器6、保偏光纖環形器7、 偏振調制器8、雙折射保偏光纖光柵9、摻鉺單模光纖3A和未抽運摻鉺保偏光纖3B組成。
其中，偏振調制器8、未抽運摻鉺保偏光纖3B和雙折射保偏光纖光柵9形成輸 出激光波長的調諧器。
該光纖激光器上的各部件的連接關系為
波分復用器2的a端口與泵浦源1的尾纖連接，波分復用器2的b端口與隔離 器3的入纖之間連接有摻鉺單模光纖3A,波分復用器2的c端口與保偏光纖環形器 7的c端口連接；
6耦合器5的a端口與隔離器3的尾纖連接，耦合器5的b端口與保偏光纖環形器 7的a端口之間連接有偏振控制器6，耦合器5的c端口作為本發明光纖激光器的激 光輸出端，即輸出波長范圍為1552.0ww 1552.8wm的可調單頻單偏振激光；
保偏光纖環形器7的b端口與未抽運摻鉺保偏光纖3B的一端為0°熔接，即A 熔點，未抽運摻鉺保偏光纖3B的另一端與偏振調制器8的a端口為45。熔接，即 B熔點；
偏振調制器8的b端口與雙折射保偏光纖光柵9的入纖為45°熔接，即C熔點。 本發明設計的一種基于保偏光纖光柵的可調諧單頻光纖激光器，其光在整個光纖 激光器中的走向為
(a) 波分復用器2的a端口接收泵浦源1出射的泵浦光，波分復用器2的c 端口接收經過波長調諧器處理后的激光，然后波分復用器2的b端口輸出泵浦光、 激光給摻鉺單模光纖3A;
(b) 摻鉺單模光纖3A對接收的泵浦光進行吸收，形成E一+的粒子數反轉；激 光經過摻鉺單模光纖3A時，引起E,的受激發射，從而完成對激光的光放大；即摻 鉺單模光纖3A輸出放大后的激光給隔離器4;
(c) 隔離器4 一方面保持環形腔中激光的單向傳輸并阻止外界的反饋光經耦合 器5輸入光纖激光器環形腔后對激光器造成損壞，另一方面將經過摻鉺單模光纖3A 后殘余的泵浦光濾除；
(d) 進入耦合器5的激光經分光后， 一部分光(50%的光)經過耦合器5的c 端口 (光纖激光器的輸出端)輸出到外界，另一部分光(50%的光)繼續在光纖激 光器環形腔中傳輸至偏振態控制器6;耦合器5的分光比為50:50。
(e) 另一部分光經偏振態控制器6對其偏振態進行調整后，以線偏振激光輸入 到保偏環形器7中，并從保偏環形器7的b端口輸出；
(f) 線偏振激光經未抽運摻鉺保偏光纖3B后在B熔點被分解成相位相同的X 偏振光和Y偏振光進入偏振調制器8中；參見圖2所示，X偏振光沿快軸傳輸，Y 偏振光沿慢軸傳輸；
(g) X偏振光和Y偏振光經偏振調制器8的相位調制后輸出橢圓偏振光給雙折 射保偏光纖光柵9;
(h) 橢圓偏振光在雙折射保偏光纖光柵9中進行波長調整，從而實現光纖激光 器的調諧；
7(i)經雙折射保偏光纖光柵9反射的橢圓偏振光經偏振調制器8后變為線偏振 光，該線偏振光經過未抽運摻鉺保偏光纖3B、保偏環形器7的b端口、波分復用器 2、摻鉺單模光纖3A和隔離器4后由耦合器5的C端口輸出波長可調的單頻單偏振 激光(1552.0 "w 1552.8 wm)。
在本發明中，參見圖2、圖3所示，線偏振激光經未抽運摻鉺保偏光纖3B后在 B熔點被分解成相位相同的X偏振光和Y偏振光，是因為未抽運的摻鉺保偏光纖3B 作為飽和吸收體，在向右傳輸的激光與向左傳輸的激光作用下形成超窄帶寬的濾波 器，使得可調諧單頻光纖激光器獲得單頻輸出。
在本發明中，三個熔點(A熔點、B熔點、C熔點)與傳輸過程中的光的作用為
A熔點該種方式的連接關系能夠保證保偏光纖環行器7的b端口輸出的線偏 振光進入至摻鉺保偏光纖3B后沿慢軸(Y偏振光)向右傳輸。
B熔點該種方式的連接關系能夠使在未抽運摻鉺保偏光纖3B慢軸中傳輸的線 偏振激光被分成功率相等的兩束光分別進入偏振調制器8的慢軸(Y偏振光)和快軸 (X偏振光)，從而改變偏振調制器8上的電壓，即可在偏振調制器8的輸出端獲得 不同偏振態輸出的激光。
C熔點該種方式的連接關系能夠使偏振調制器8的b端獲得不同偏振態輸出 的激光經保偏光纖光柵9反射，由于反射波長的峰值與進入雙折射保偏光纖光柵9 的激光偏振態相關，改變輸入激光的偏振態就能夠獲得具有不同反射峰值的波長，從 而實現光纖激光器的調諧。
在本發明中，摻鉺單模光纖3A對接收到的泵浦光放大處理是因為有源光纖是光 纖激光器中的增益介質，摻鉺單模光纖3A的纖芯中摻雜的鉺離子(Er3+)吸收泵浦 光的光子能量后，通過受激放大將能量傳遞給光纖激光的光子，實現對光纖激光的光 放大。將泵浦源1發出的波長為980ww的泵浦光轉變為1550"m左右的激光。
在本發明中，保偏光纖環行器7為保偏型，三個端口的尾纖均為熊貓型保偏光 纖，并且具有較高的消光比，其中a端口到b端口的消光比為38dS， b端口到c 端口的消光比為32^/5。
在光纖傳感應用中，偏振態穩定輸出的激光光源非常重要。該保偏光纖環行器7 是可調諧單頻單偏振光纖激光器中偏振態控制的關鍵器件，其確保了可調諧單頻光纖 激光器獲得穩定輸出的單偏振激光輸出。保偏光纖環行器7的b端口與未抽運的摻 鉺保偏光纖3B為對軸0°角熔接(A熔點)，該種方式的連接關系能夠保證保偏光
8纖環行器7的b端口輸出的線偏振光進入摻鉺保偏光纖3B后沿慢軸傳輸，該未抽運 的摻鉺保偏光纖3B作為飽和吸收體形成超窄帶寬的濾波器，使得環行腔摻鉺光纖激 光器獲得單頻輸出。
在本發明中，未抽運摻鉺保偏光纖3B —端與保偏光纖環行器7的b端口連接(A 熔點)，摻鉺保偏光纖3B的另一端與偏振調制器8的a端口連接(B熔點)，此種連 接方式使得沿未抽運摻鉺保偏光纖3B的慢軸傳輸的線偏振光進入偏振調制器8后被 分成強度相等的兩束線偏振光。該兩束線偏振光分別沿偏振調制器8的快軸和慢軸傳輸。
參見倒2所示，在本發明中，偏振調制器8是一段長約3w的保偏光纖緊密纏繞 在直徑30mm的鋯鈦酸鉛(PZT)圓柱外表面，并用膠水固定。在PZT的兩個電極 施加電壓(該電壓為5F 80r)形成一定的電壓差，就可以使其直徑膨脹，從而拉 伸緊密纏繞在其外表面的保偏光纖，使得保偏光纖中分別沿快軸和慢軸傳輸的線偏振 的相位差發生變化，從而使得經過偏振調制器8后的輸出線偏振光的偏振方向改變。
偏振調制器8的快軸產生的相移為
A夂表示偏振調制器8的保偏光纖快軸產生的相移，單位為rac/ ; /l表示經未抽運摻鉺保偏光纖3B輸出的線偏振光的中心波長，單位為"m ; ",表示偏振調制器8的保偏光纖快軸的折射率；
丄表示偏振調制器8中纏繞在PZT圓柱上的保偏光纖長度，單位為附； "表示微分算子；
^表示偏振調制器8的保偏光纖的快軸折射率變化，單位為1 / m ;
AI表示保偏光纖長度的變化量，且AI-(w^丄,，F表示加載在偏振調制器8 電極上的電壓，"表示偏振調制器8采用的PZT圓柱材料的電壓膨脹系數，單位為 1/ —7)， W表示偏振調制器8采用的PZT圓柱的半徑，單位為m。
偏振調制器8的慢軸產生的相移為 <formula>formula see original document page 9</formula>
A^表示偏振調制器8的保偏光纖慢軸產生的相移，單位為ra";
A表示經未抽運摻鉺保偏光纖3B輸出的線偏振光的中心波長，單位為"m ; 表示偏振調制器8的保偏光纖慢軸的折射率；丄表示偏振調制器8中纏繞在PZT圓柱上的保偏光纖長度； "表示微分算子；
表示偏振調制器8的保偏光纖的慢軸折射率變化，單位為l/w ;
必
a丄表示保偏光纖長度的變化量，且ai = f表示加載在偏振調制器8 電極上的電壓，"表示偏振調制器8采用的PZT圓柱材料的電壓膨脹系數，單位為 1/(mF)， i 表示偏振調制器8釆用的PZT圓柱的半徑，單位為w。
聯立式(1)和式(2)得到偏振調制器8的快慢軸的相位差為
A—AA一AA =年W丄.
必
=——(An +-)AI
/1 A
(3)
a-表示偏振調制器8的快、慢軸的相位差，且A0:a么-a^;
AA表示偏振調制器8的保偏光纖快軸產生的相移； a^表示偏振調制器8的保偏光纖慢軸產生的相移；
/1表示經未抽運摻鉺保偏光纖3B輸出的線偏振光的中心波長； 表示偏振調制器8的保偏光纖快軸的折射率； 表示偏振調制器8的保偏光纖慢軸的折射率；
丄表示偏振調制器8中纏繞在PZT圓柱上的保偏光纖長度； "表示微分算子；
az表示保偏光纖長度的變化量，且m = ("，; ，z)r ， f表示加載在偏振調制器8
電極上的電壓，"表示偏振調制器8釆用的PZT圓柱材料的電壓膨脹系數，單位為 1/(附.K)， A表示偏振調制器8釆用的PZT圓柱的半徑，單位為m。 a"表示偏振調制器8的快、慢軸之間的折射率差，且么"= - 。
在本發明中，雙折射保偏光纖光柵9首先它決定了可調諧單頻單偏振光纖激光 器的激射波長；其次光纖光柵的反射率越高，在作為飽和吸收體的未抽運的摻鉺保偏 光纖3B中左右兩方向傳輸的激光形成的駐波效應就越強，超窄帶寬的濾波效果也就越好。
雙折射保偏光纖光柵9是將熊貓型應力雙折射保偏光纖載氫后，利用紫外激光 器及相位掩模板在其上刻寫光柵。該制得的保偏光纖光柵9的兩個反射峰的反射率 接近100%,反射譜上兩個反射峰已經部分重疊，每個反射峰的帶寬均超過0.5ww ，
參見圖4所示。
10實施例
應用如圖1所示的可調諧單頻單偏振光纖激光器結構，采用了波長為974 wm的 半導體激光器作為抽運源；抽運光經過980/1550波分復用器2耦合進入摻鉺單模 光纖3A，長度為4.8m的摻鉺單模光纖3A作為增益有源光纖，在974ww的吸收 系數為8.5<i5/w， 1550 wm的吸收系數和增益系數分別為8.3fl^/m和 11.7fl /m。摻鉺單模光纖3A的另一端與1550"w的光隔離器4相連， 一方面 光隔離器4可以抑制環形腔中的反向傳輸光，以提高光路的反向隔離度，增加環行 腔摻鉺光纖激光器的單頻輸出穩定性，另一方面也可以濾除殘余的抽運光。隔離器4 后加入一個1550"w的單模耦合器5來獲得激光輸出，分光比為50/50，其中耦合 器5的c端口用于輸出波長可調的單頻單偏振激光。
向偏振調制器8的兩個電極施加5r 80F的不同電壓條件下，則可改變經過 偏振調制器后進入保偏光纖光柵的光偏振態。采用光譜儀測量到的不同電壓加在PZT 偏振調制器下的光纖激光器輸出光譜，如圖5所示。圖中可以看出在不同輸出波長 下光譜的形狀沒有發生變化，仍然保持單頻窄線寬激光輸出，此外，還可以看出光纖 激光器的波長可調諧性好。光纖激光器輸出波長與偏振調制器電壓關系曲線，從圖6 中可以看出兩者之間具有很好的線性關系。因此本光纖激光器的波長調諧的線性度 好，具有很好的應用前景。
本發明的一種基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，釆用特殊的高 雙折射保偏光纖光柵9代替傳統的單模光纖光柵作為選頻元件，釆用未抽運保偏摻 鉺光纖3B作為飽和吸收體，同時采用具有高消光比的保偏環行器7，再利用纏繞在 PZT上的保偏光纖環構成偏振調制器8，可以實現通過偏振態的改變來選取保偏光纖 光柵的反射波長，從而對本發明光纖激光器的輸出波長進行調諧。這是一種新穎的單 頻單偏振光纖激光器的調諧方式，其調諧范圍為0.8m^，并且激光器的輸出波長和 PZT偏振調制器的調制電壓具有很好的線性關系。本發明光纖激光器在光纖傳感以 及激光雷達等領域具有很好的應用前景。
1權利要求
1、一種基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，其特征在于該光纖激光器由泵浦源(1)、波分復用器(2)、隔離器(4)、耦合器(5)、偏振控制器(6)、保偏光纖環形器(7)、偏振調制器(8)、雙折射保偏光纖光柵(9)、摻鉺單模光纖(3A)和未抽運摻鉺保偏光纖(3B)組成；波分復用器(2)的a端口與泵浦源(1)的尾纖連接，波分復用器(2)的b端口與隔離器(3)的入纖之間連接有摻鉺單模光纖(3A)，波分復用器(2)的c端口與保偏光纖環形器(7)的c端口連接；耦合器(5)的a端口與隔離器(3)的尾纖連接，耦合器(5)的b端口與保偏光纖環形器(7)的a端口之間連接有偏振控制器(6)，耦合器(5)的c端口輸出波長范圍為1552.0nm～1552.8nm的可調單頻單偏振激光；保偏光纖環形器(7)的b端口與未抽運摻鉺保偏光纖(3B)的一端為0°熔接，即A熔點；未抽運摻鉺保偏光纖(3B)的另一端與偏振調制器(8)的a端口為45°熔接，即B熔點；偏振調制器(8)的b端口與雙折射保偏光纖光柵(9)的入纖為45°熔接，即C熔點。
2、 根據權利要求1所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，其特 征在于偏振調制器(8)、未抽運摻鉺保偏光纖(3B)和雙折射保偏光纖光柵(9)形成輸出激光波長的調諧器。
3、 根據權利要求1所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，其特 征在于A熔點傳輸過程中的光的作用能夠保證保偏光纖環行器(7)的b端口輸出 的線偏振光進入至摻鉺保偏光纖(3B)后沿慢軸向右傳輸。
4、 根據權利要求1所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，其特 征在于B熔點與傳輸過程中的光的作用能夠使在未抽運摻鉺保偏光纖(3B)慢軸 中傳輸的線偏振激光被分成功率相等的兩束光分別進入偏振調制器(8)的慢軸和 快軸，從而改變偏振調制器(8)上的電壓，即可在偏振調制器(8)的輸出端獲得不同 偏振態輸出的激光。
5、 根據權利要求1所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，其特 征在于C熔點與傳輸過程中的光的作用能夠使偏振調制器(8)的b端獲得不同偏 振態輸出的激光經保偏光纖光柵(9)反射，由于反射波長的峰值與進入雙折射保偏 光纖光柵(9)的激光偏振態相關，改變輸入激光的偏振態就能夠獲得具有不同反射 峰值的波長，從而實現光纖激光器的調諧。
6、 根據權利要求1所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，其特 征在于耦合器(5)的分光比為50:50。
7、 根據權利要求1所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，其特 征在于保偏光纖環行器(7)為保偏型，三個端口的尾纖均為熊貓型保偏光纖，其 中a端口到b端口的消光比為38fl ， b端口到c端口的消光比為32<i5 。
8、 根據權利要求1所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，其特 征在于雙折射保偏光纖光柵(9)是將熊貓型應力雙折射保偏光纖載氫后，利用紫 外激光器及相位掩模板在其上刻寫光柵。
9、 根據權利要求1所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，其特 征在于偏振調制器(8)是一段長約3W的保偏光纖緊密纏繞在直徑30WW的鋯 鈦酸鉛圓柱外表面，并用膠水固定。
10、 根據權利要求1所述的基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器， 其特征在于在偏振調制器(8)的兩個電極施加5F 80F的電壓后，偏振調制器 (8)的快軸產生的相移為A《^(X+丄^)AI ，偏振調制器(8)的慢軸產生的相義 (i丄移為+Z^)AL ，偏振調制器(8)的快、慢軸的相位差為 X d丄2;rA—A夂—=丁W丄AZ =——(A" +-)AZ ;義 <il必A《表示偏振調制器(8)的保偏光纖快軸產生的相移，單位為rad ; A《.表示偏振調制器8的保偏光纖慢軸產生的相移，單位為; A表示經未抽運摻鉺保偏光纖(3B)輸出的線偏振光的中心波長，單位為mn ; 表示偏振調制器(8)的保偏光纖快軸的折射率； 表示偏振調制器8的保偏光纖慢軸的折射率；丄表示偏振調制器(8)中纏繞在PZT圓柱上的保偏光纖長度，單位為m ; "表示微分算子；4^表示偏振調制器(8)的保偏光纖的快軸折射率變化，單位為l/m ;d丄'表示偏振調制器8的保偏光纖的慢軸折射率變化，單位為1 / m ;AZ表示保偏光纖長度的變化量，且^ = ("*7 *丄# ， K表示加載在偏振調制器(8) 電極上的電壓，"表示偏振調制器(8)采用的PZT圓柱材料的電壓膨脹系數，單位為 1/(w卡)，i 表示偏振調制器(8)采用的PZT圓柱的半徑，單位為m; 表示偏振調制器(8)的快、慢軸的相位差，且A- = A & - △ & ;^表示偏振調制器(8)的快、慢軸之間的折射率差，
全文摘要
本發明公開了一種基于保偏光纖光柵的可調諧單頻單偏振光纖激光器，該光纖激光器中的波分復用器(2)的a端口與泵浦源(1)的尾纖連接，波分復用器(2)的b端口與隔離器(3)的入纖之間連接有摻鉺單模光纖(3A)，波分復用器(2)的c端口與保偏光纖環形器(7)的c端口連接；耦合器(5)的a端口與隔離器(3)的尾纖連接，耦合器(5)的b端口與保偏光纖環形器(7)的a端口之間連接有偏振控制器(6)，耦合器(5)的c端口輸出波長范圍為1552.0nm～1552.8nm的可調單頻單偏振激光；保偏光纖環形器(7)的b端口與未抽運摻鉺保偏光纖(3B)的一端為0°熔接，未抽運摻鉺保偏光纖(3B)的另一端與偏振調制器(8)的a端口為45°熔接，偏振調制器(8)的b端口與雙折射保偏光纖光柵(9)的入纖為45°熔接。本發明激光器輸出的激光具有波長可調的單頻、超窄線寬小于1KHz、單偏振大于等于20dB和可調諧范圍大于等于0.5nm的特性。
文檔編號H01S3/067GK101667710SQ20091009380
公開日2010年3月10日 申請日期2009年10月9日 優先權日2009年10月9日
發明者張春熹, 林志立, 攀 歐, 雄 潘, 明 賈, 賈豫東 申請人:北京航空航天大學