一種低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器的製作方法

2023-05-29 00:20:26 4

專利名稱：一種低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器的製作方法
技術領域：
本發明涉及光纖雷射器，特別是涉及低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器，雷射 器線寬達KHz級、輸出功率高達幾百mW量級。
背景技術：
超窄線寬單頻雷射以其優異的相干性能在工業、農業、軍事等領域具有廣泛的應用前 景，尤其在長距離、高精度傳感、雷射測距及指示方面顯得尤為重要。要提高光纖雷射的 探測距離或精度，需要使用高相干性能的雷射，因而要求雷射具有超窄線寬的譜寬，如要 求KHz量級線寬、mW級的單頻光纖雷射作為種子源。 一般石英摻雜光纖很難實現較高功率 (〉100mW)，超窄線寬(< 2 KHz)的單頻雷射輸出。
目前研究超窄線寬單頻光纖雷射，採用稀土離子高摻雜的石英光纖作為雷射介質，短 直F-P腔結構， 一般只能輸出幾mW單頻雷射，採用多組分玻璃光纖作為單頻雷射的增益介 質，則可實現輸出功率100mW以上、線寬小於2 KHz的單頻光纖雷射，如採用2cm長的鉺 鐿共摻磷酸鹽玻璃光纖，實現了輸出功率大於200 mW、線寬小於2 KHz、波長為1. 5um的 單頻光纖雷射[J. Lightwave Technol.， 2004， 22: 57]。 2004年，美國亞歷山大大學和NP 光子公司在超窄線寬單頻光纖雷射研究方面申請了稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模光纖雷射器 [專利號US 6816514 B2]和高功率窄線寬單頻光纖雷射器[公開號US 2004/0240508 Al] 兩個專利，它是基於(30-80) P205- (5-30) L203(L203: A120， B203，線，La203以及它們的 混合物)_ (5-30) MO (MO: Ba0， Be0， Mg0， Sr0， CaO， ZnO， PbO以及它們的混合物)這 種基質的稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模光纖，並對各種腔型結構進行了權利要求，但是，其所 要求的稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模光纖並未具有保偏特性。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的缺點，提供一種在纖芯中產生KHz量級的窄線寬單 頻雷射保偏輸出的超窄線寬單頻光纖雷射器。本發明利用磷酸鹽玻璃纖芯材料的高摻雜和高增益特性，設計製作具有保偏特性的磷 酸鹽玻璃光纖，採用短F-P腔結構，利用窄線寬保偏光纖光柵的選頻作用，在泵浦光源的 持續抽運下，在纖芯中產生KHz量級的窄線寬單頻雷射保偏輸出。特別是結合稀土摻雜磷 酸鹽玻璃單模保偏光纖的單位長度高增益、偏振保持和超窄線寬光纖光柵選頻的特性，並 優化增益光纖摻雜濃度、長度等關鍵參數，再設計製作短直F-P腔結構，可以實現更低噪 聲的、窄線寬的、偏振保持的單頻雷射輸出。
本發明的的目的通過如下技術方案實現
一種低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器，其單模半導體雷射泵浦源與保偏波分 復用器的泵浦輸入端連接，保偏波分復用器的公共端與窄線寬保偏布拉格光纖光柵連接， 窄線寬保偏布拉格光纖光柵經保偏光纖與二色鏡連接，保偏波分復用器的信號端與保偏光
纖隔離器連接，保偏光纖和窄線寬保偏布拉格光纖光柵固定封裝在自動溫度控制的熱沉中； 所述保偏光纖為稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖，纖芯成分為磷酸鹽玻璃，組成為 70P205-8Al203-15Ba0-4La203-3Nd203，所述保偏光纖的纖芯摻雜高濃度的發光離子，所述發光 離子為鑭系離子、過渡金屬離子中一種或多種的組合體，所述發光離子慘雜濃度大於 1X 10'9ions/cm3,且在纖芯中是均勻摻雜。
為進一步實現本發明目的，所述保偏光纖纖芯為橢圓形，長短軸比是1.1-3.0，短軸 長為3-10pm，包層為圓形。
所述保偏光纖為熊貓型結構，纖芯為圓形，直徑為3-10nra,兩個熊貓眼對稱排布、 大小一致，與纖芯距離為20-40pm，貓眼直經大小為10-20um，包層為圓形。
所述保偏光纖的拍長大於5 mm、單位長度增益大於1 dB/cm，光纖長度為0. 5-5cm。
所述二色鏡為在腔鏡表面鍍上薄膜或為直接在保偏光纖研磨拋光後的一側端面鍍上薄 膜，所述薄膜對雷射信號波長反射率大於90%,對泵浦波長透射率大於90%。
所述窄線寬保偏布拉格光纖光柵的中心反射波長為雷射輸出波長，3dB反射譜寬小於 0.1 nm，中心波長反射率為10-95%。
所述保偏布拉格光纖光柵和稀土摻雜磷酸鹽玻璃保偏光纖之間的耦合是通過研磨拋光 其相應光纖端面後直接對接耦合。
所述鑭系離子為Er3+、 Yb3+、 Tm3+、 Gd3+、 Tb3+、 Dy3+、 Hc)3+或Lu3+。
所述過渡金屬離子為Cu2+、 Co2+、 Cr3+、 Fe2+或Mn2+。
與現有技術相比，本發明的技術效果是釐米量級的高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模 保偏光纖作為雷射的增益介質，由窄帶寬保偏光纖光柵和二色鏡組成短F-P腔結構的前後 腔鏡，在單模半導體雷射泵浦源1的連續激勵下，纖芯中的高摻雜稀土粒子發生反轉，產 生受激發射的信號光，信號光在前後腔鏡作用下，多次來回振蕩並得到多次放大，並最終 產生雷射由窄線寬保偏光纖光柵耦合輸出。由於雷射腔長也只有釐米量級，由雷射的腔模原理可知，腔內的縱模間隔可達GHz，只要窄帶寬保偏光纖光柵反射譜足夠窄，如3dB反 射譜小於0.08nm，即可實現在腔長為2cm的雷射腔內只存在一個單縱模，實現無跳模及模 式競爭的穩定的單縱模(單頻)保偏輸出。由於雷射增益介質是具有保偏特性的稀土摻雜 磷酸鹽玻璃單模光纖，所以，單模雷射在雷射腔內是以一個固定的偏振態振蕩的，可降低 雷射由於偏振態不穩定引起的噪聲，從而提高了輸出雷射的信噪比，同時偏振態保持的泵 浦光也是通過保偏器件耦合輸入到稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖的纖芯中，可進一步 降低雷射由於泵浦光偏振態不穩定引起的噪聲，也進一步提高了輸出雷射的信噪比。為實 現雷射頻率穩定，需要精密的自動控溫裝置控制熱沉。隨著泵浦光功率的不斷增強，單縱 模雷射線寬不斷變窄，最後可以實現線寬達KHz量級的單頻光纖雷射保偏輸出。由於摻雜 磷酸鹽玻璃單模光纖經改進設計成保偏光纖，因而具有更高的消光比，同時對彎曲和扭曲 應力不敏感，有利於消除單頻光纖雷射因環境振動引起的噪聲和頻率漂移，從而進一步提 高雷射的信噪比，使偏振輸出的單頻雷射具有更低的噪聲。


圖1為本發明單頻光纖雷射器原理示意圖2a為橢圓形纖芯的稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖的截面示意圖2b為熊貓型稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖的截面示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述，需要說明的是本發明要求保護的範 圍並不局限於實施例表述的範圍。
如圖1所示，低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器包括保偏光纖4、單模半導體 雷射泵浦源l、保偏波分復用器2 (WDM)、窄線寬保偏布拉格光纖光柵3、 二色鏡5、保偏 光纖隔離器6和熱沉7。單模半導體雷射泵浦源1與保偏波分復用器2的泵浦輸入端連接， 保偏波分復用器2的公共端與窄線寬保偏布拉格光纖光柵3連接，窄線寬保偏布拉格光纖 光柵3經保偏光纖4與二色鏡5連接，保偏波分復用器2的信號端與保偏光纖隔離器6連 接，保偏光纖4和窄線寬保偏布拉格光纖光柵3固定封裝在自動溫度控制的熱沉7中，熱
沉7的溫度一般設置在-30 70'c範圍內的一溫度值上，且其控制精度小於o. rc，通過控
制熱沉溫度來調諧雷射波長。保偏光纖4為稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4，纖芯9 成分為磷酸鹽玻璃，纖芯9中的稀土摻雜離子為鉺、鐿、或鉺鐿共摻。同樣稀土摻雜離子 可以是丁巾3+、 Gd3+、 Tb3+、 Dy3+、 Hq3+或"3+鑭系離子。窄帶寬保偏光纖光柵3和二色鏡5組成短F-P腔結構的前後腔鏡，窄帶寬保偏光纖光 柵3的中心反射波長位於雷射介質的增益譜內，並且位於二色鏡5的高反射譜內，反射率 大於90%。泵浦光採用單模LD前向泵浦方式由保偏波分復用器(WDM) 2的980nm端耦 合輸入到雷射腔中的稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4的纖芯9中，抽運高摻雜的稀 土離子，使粒子數發生反轉，產生受激發射的信號光，信號光在前後腔鏡作用下，多次來 回振蕩並得到多次放大，並最終產生雷射由窄線寬保偏光纖光柵3耦合輸出。保偏布拉格 光纖光柵3和稀土摻雜磷酸鹽玻璃保偏光纖4之間的耦合是通過研磨拋光它們相應光纖端 面後直接對接耦合。二色鏡5為在腔鏡表面鍍上薄膜或為直接在保偏光纖4研磨拋光後的 一側端面鍍上薄膜，薄膜對雷射信號波長反射率大於90%，對泵浦波長透射率大於90%。窄 線寬保偏布拉格光纖光柵3的中心反射波長為雷射輸出波長，3dB反射譜寬小於O.l nm， 中心波長反射率為10-95%。窄線寬保偏布拉格(Bragg)光纖光柵3的反射譜寬和控制整 個雷射腔的腔長，來實現只有唯一的單縱模雷射保偏輸出。
實施例1
高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4作為光纖雷射器的增益介質，長度可根 據器件雷射輸出功率大小及窄線寬保偏光纖光柵3的反射譜寬來選擇，本例為0.5cm， 一 般為0.5-10 cm均可。纖芯9摻雜高濃度的發光離子是鉺和鐿，鉺、鐿稀土離子的摻雜濃 度分別是2.5xl0,ons/cm3、 5.0xl02Qions/cm3， 一般要大於lxl019ions/cm3。如圖2a所示， 稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4的纖芯9截面結構為橢圓形，長短軸比是1.2: 1， 一般為1.1-3.0: l均可，短軸長為5um， 一般為l-10um均可，包層8為圓形。該保偏 光纖的拍長是6nun。由於摻雜磷酸鹽玻璃單模光纖設計成保偏光纖4，因而具有更高的消 光比，同時對彎曲和扭曲應力不敏感，有利於消除單頻光纖雷射因環境振動引起的噪聲和 頻率漂移，從而進一步提高雷射的信噪比，信噪比可達65dB。保偏光纖4的纖芯9成分為 磷酸鹽玻璃，其組成為70P2O5-8Al2O3-15BaO-4La2O3-3Nd2O3。稀土離子在纖芯9中是均 勻的高濃度慘雜。高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖4是通過鑽孔法、管棒法製作 預製棒先把包層玻璃加工處理成直徑為30mm的玻璃棒，再在此玻璃棒中心位置鑽出一 個長軸為2.5mm、短軸為2mm的橢圓孔，然後拋光玻璃橢圓孔的內表面；其次，把纖芯9 玻璃加工處理成一個長軸為2.5mm、短軸為2mm橢圓棒，然後再拋光此橢圓棒外表面；再 次，把纖芯玻璃棒插入到包層8玻璃棒中的孔內，組裝成一光纖預製棒；最後，把組裝好 的光纖預製棒放到光纖拉制塔中高溫爐中拉制，最終拉制出具有保偏性能的稀土摻雜磷酸鹽玻璃光纖4。
二色鏡5為在腔鏡表面鍍上薄膜或直接在保偏光纖4研磨拋光後的一側端面鍍上薄膜， 其材料一般為Mg0，薄膜對雷射信號波長1550 nm的反射率大於90%，對泵浦波長980 nm 的透射率大於90%。窄線寬保偏布拉格光纖光柵3的中心反射波長為雷射輸出波長1550 nm, 3dB反射譜寬小於0. 1 nm，中心波長1550 nm的反射率為10-95。/。。窄線寬保偏布拉格(Bragg) 光纖光柵3的反射譜寬和控制整個雷射腔的腔長，來實現只有唯一的單縱模雷射保偏輸出。 由於稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖4的纖芯9的高摻雜及高增益特性，在單頻雷射輸 出功率為200mW時，所需增益光纖的長度僅為2cm，因而，使用窄帶寬保偏光纖光柵3 和二色鏡5組成短F-P腔結構，可使雷射腔長小於3cm，從而，可以保證在窄帶寬保偏光 纖光柵3的反射譜線寬小於0.05nm的情況下，雷射腔內只存在一個單縱模模式，且無跳模 及模式競爭現象。在雷射功率飽和前，隨著泵浦功率的不斷增強，雷射線寬就會不斷變窄， 最後可以實現kHz量級的超窄線寬保偏輸出。只要選擇窄帶寬保偏光纖光柵3中心反射波 長是設計波長值，則可實現所需波長的超窄線寬單頻光纖雷射。其中，窄線寬保偏光纖光 柵的靠近柵區l-2mm處的一端面需進行研磨拋光，以使窄線寬保偏光纖光柵3可以直接與 研磨拋光過的稀土慘雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖4中纖芯9實現端對端耦合。
在泵浦源的不斷激勵下，稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4的纖芯9中稀土離子 實現粒子數反轉，受激反射的信號光在由窄帶寬保偏光纖光柵3和二色鏡5組成短F-P腔 結構的前後腔鏡作用下，不斷振蕩並得到來回多次放大，振蕩信號光突破閾值後形成雷射， 腔內振蕩雷射分別從窄帶寬保偏光纖光柵3耦合輸出後，經由980/1550nm的保偏波分復用 器WDM2分波輸入到1550nm的保偏光纖隔離器6的前端，並由保偏光纖隔離器6隔離反 射或殘留的泵浦光後輸出穩定的、偏振保持的、單一縱模的光纖雷射，而精密控制熱沉7 的溫度，有利於進一步實現雷射波長的穩定性，最終實現了輸出波長為1.5Mffl的低噪聲窄 線寬單頻光纖雷射保偏輸出。
實施例2
高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4作為光纖雷射器的增益介質，長度可根 據器件雷射輸出功率大小及窄線寬保偏光纖光柵3的反射譜寬來選擇，本例為0.8cm， 一 般為0.5-10 cm均可。纖芯9摻雜高濃度的發光離子的是鐿，鐿稀土離子的摻雜濃度是 7.5xl02Qions/cm3, —般要大於l><1019ionS/cm3。如圖2b所示，稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4截面結構是熊貓型結構，纖芯9為圓形，直徑為8ixm， 一般為l-10um均可， 兩貓眼10對稱排布、大小一致，與纖芯9距離為20-40 u m，貓眼10直經大小為15 y m， 一般10-20um均可，包層8為圓形，直徑為125 u m， 一般125-400 um均可。該保偏 光纖的拍長是5.6mm。由於摻雜磷酸鹽玻璃單模光纖設計成保偏光纖4，因而具有更高的 消光比，同時對彎曲和扭曲應力不敏感，有利於消除單頻光纖雷射因環境振動引起的噪聲 和頻率漂移，從而進一步提高雷射的信噪比，信噪比可達65dB。保偏光纖4的纖芯9成分 為磷酸鹽玻璃，其組成為70P2O5-8Al2O3-15BaO-4La2O3-3Nd2O3。稀土離子在纖芯9中是 均勻的高濃度摻雜。高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖4是通過鑽孔法、管棒法制 作預製棒先把包層玻璃加工處理成直徑為25mm的玻璃棒，再在此玻璃棒中心位置鑽出 一個直徑為1.6mm圓孔，然後拋光玻璃圓孔的內表面，然後再在貓眼10設計位置鑽兩個 直經為3mm的圓孔，同樣拋光兩圓孔的內表面；其次，把纖芯9玻璃加工處理成一個直徑 為1.6mm的圓棒，然後再拋光此圓棒外表面；再次，把另一種多組分玻璃材料(其膨脹系 數需大於磷酸鹽玻璃的膨脹係數)加工處理成直經為3mm的兩條貓眼10圓棒，拋光此兩 圓棒的外表面，再把纖芯9玻璃棒插入到包層8玻璃棒中的中心孔內，兩條貓眼10圓棒玻 璃圓棒分別插入到包層8玻璃棒中的貓眼孔中，組裝成一光纖預製棒；最後，把組裝好的 光纖預製棒放到光纖拉制塔中高溫爐中拉制，最終拉制出具有保偏性能的稀土摻雜磷酸鹽 玻璃光纖4。
二色鏡5為在腔鏡表面鍍上薄膜或為直接在保偏光纖4研磨拋光後的一側端面鍍上薄 膜，其材料一般為MgO，薄膜對雷射信號波長1060咖的反射率大於90%，對泵浦波長980 nm的透射率大於90%。窄線寬保偏布拉格光纖光柵3的中心反射波長為雷射輸出波長1060 nm， 3dB反射譜寬小於0. 1 nm，中心波長1060 nm的反射率為10-95%。窄線寬保偏布拉格 (Bragg)光纖光柵3的反射譜寬和控制整個雷射腔的腔長，來實現只有唯一的單縱模雷射 保偏輸出。由於稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖4纖芯的高摻雜及高增益特性，在單頻 雷射輸出功率為200mW時，所需增益光纖的長度僅為2cm，因而，使用窄帶寬保偏光纖光 柵3和二色鏡5組成短F-P腔結構，可使雷射腔長小於3cm，從而，可以保證在窄帶寬保 偏光纖光柵3的反射譜線寬小於0.05nm的情況下，雷射腔內只存在一個單縱模模式，且無 跳模及模式競爭現象。在雷射功率飽和前，隨著泵浦功率的不斷增強，雷射線寬就會不斷 變窄，最後可以實現kHz量級的超窄線寬保偏輸出。只要選擇窄帶寬保偏光纖光柵3中心 反射波長是設計波長值，則可實現所需波長的超窄線寬單頻光纖雷射。其中，窄線寬保偏 光纖光柵的靠近柵區l-2mm處的一端面需進行研磨拋光，以使窄線寬保偏光纖光柵3可以直接與研磨拋光過的稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模保偏光纖4中纖芯9實現端對端耦合。
在泵浦源的不斷激勵下，稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4的纖芯9中稀土離子實 現粒子數反轉，受激反射的信號光在由窄帶寬保偏光纖光柵3和二色鏡5組成短F-P腔結構的 前後腔鏡作用下，不斷振蕩並得到來回多次放大，振蕩信號光突破閾值後形成雷射，腔內 振蕩雷射分別從窄帶寬保偏光纖光柵3耦合輸出後，經由980/1060ran的保偏波分復用器WDM2 分波輸入到1060nra的保偏光纖隔離器6的前端，並由保偏光纖隔離器6隔離反射或殘留的泵 浦光後輸出穩定的、偏振保持的、單一縱模的光纖雷射，而精密控制熱沉7的溫度，有利於 進一步實現雷射波長的穩定性，最終實現了輸出波長為l. 06陶的低噪聲窄線寬單頻光纖激 光保偏輸出。
實施例3
高增益稀土摻雜磷酸鹽玻璃單模的保偏光纖4長度為10cm，纖芯9摻雜高濃度的發光 離子是過渡金屬離子Cu2、 "2+的摻雜濃度分別是1.5xl019ionS/Cm3。其它同實施例2。同 樣，纖芯9摻雜高濃度的發光離子是CoS+、 Cr3+、 Fe^或MnS+過渡金屬離子。
權利要求
1、一種低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器，其單模半導體雷射泵浦源(1)與保偏波分復用器(2)的泵浦輸入端連接，保偏波分復用器(2)的公共端與窄線寬保偏布拉格光纖光柵(3)連接，窄線寬保偏布拉格光纖光柵(3)經保偏光纖(4)與二色鏡(5)連接，保偏波分復用器(2)的信號端與保偏光纖隔離器(6)連接，保偏光纖(4)和窄線寬保偏布拉格光纖光柵(3)固定封裝在自動溫度控制的熱沉(7)中；其特徵在於所述保偏光纖(4)為稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖，纖芯(9)成分為磷酸鹽玻璃，組成為70P2O5-8Al2O3-15BaO-4La2O3-3Nd2O3，所述保偏光纖(4)的纖芯(9)摻雜高濃度的發光離子，所述發光離子為鑭系離子、過渡金屬離子中一種或多種的組合體，所述發光離子摻雜濃度大於1×1019ions/cm3，且在纖芯(9)中是均勻摻雜。
2、 根據權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器，其特徵在於所 述保偏光纖(4)纖芯(9)為橢圓形，長短軸比是l. 1-3.0，短軸長為3-10ym，包層(8) 為圓形。
3、 根據權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器，其特徵在於所 述保偏光纖(4)為熊貓型結構，'纖芯(9)為圓形，直徑為3-10um，兩個熊貓眼(10) 對稱排布、大小一致，與纖芯距離為20-40ym，貓眼(10)直經大小為10-20ym，包層(8) 為圓形。
4、 根據權利要求2或3所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器，其特徵在於 所述保偏光纖(4)的拍長大於5 mm、單位長度增益大於1 dB/cra，光纖長度為0. 5-5cm。
5、 根據權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器，其特徵在於所 述二色鏡(5)為在腔鏡表面鍍上薄膜或為直接在保偏光纖(4)研磨拋光後的一側端面鍍 上薄膜，所述薄膜對雷射信號波長反射率大於90%，對泵浦波長透射率大於90%。
6、 根據權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器，其特徵在於所 述窄線寬保偏布拉格光纖光柵(3)的中心反射波長為雷射輸出波長，3dB反射譜寬小於 0.1 nm，中心波長反射率為10-95%。
7、 根據權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器，其特徵在於所 述保偏布拉格光纖光柵(3)和稀土摻雜磷酸鹽玻璃保偏光纖(4)之間的耦合是通過研磨拋 光其相應光纖端面後直接對接耦合。
8、 根據權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器，其特徵在於所 述鑭系離子為Er3+、 Yb3+、 Tm3+、 Gd3+、 Tb3+、 Dy3+、 Ho3^Lu3+。
9、 根據權利要求1所述的低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器，其特徵在於所述過渡金屬離子為Cu2+、 Co2+、 Cr3+、 Fe2+或Mn2+。
全文摘要
本發明公開了一種低噪聲窄線寬高功率的單縱模光纖雷射器，保偏光纖為稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖，纖芯成分為磷酸鹽玻璃，組成為70P2O5-8Al2O3-15BaO-4La2O3-3Nd2O3，保偏光纖的纖芯摻雜高濃度的發光離子，所述發光離子為鑭系離子、過渡金屬離子中一種或多種的組合體，所述發光離子摻雜濃度大於1×1019ions/cm3，且在纖芯中是均勻摻雜。窄線寬保偏布拉格光纖光柵和二色鏡組成光纖雷射的前後腔鏡，釐米級鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃保偏光纖作為雷射工作物質，單模半導體雷射器產生的保偏輸出雷射作為泵浦源，通過設計製作保偏布拉格光纖光柵的反射譜寬和控制整個雷射腔的腔長來實現單一縱模的雷射輸出。
文檔編號H01S3/06GK101447637SQ20081022066
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月31日 優先權日2008年12月31日
發明者姜中宏, 張偉南, 張勤遠, 徐善輝, 楊中民 申請人:華南理工大學