用於1310納米波段的三級串聯光纖拉曼雷射器的製作方法

2023-12-09 17:03:06 2

專利名稱：用於1310納米波段的三級串聯光纖拉曼雷射器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於光纖通信技術領域，具體涉及一種用光纖迴路反射鏡組成的用於1310納米波段的三級串聯光纖拉曼雷射器。
本實用新型設計的光纖拉曼雷射器，其諧振腔採用光纖迴路反射鏡，工作在1310納米波段，具體由泵浦光源、光纖迴路反射鏡組合、光纖耦合器、作為拉曼增益介質的小芯徑摻鍺單模光纖組合構成，其結構如

圖1所示。其中，泵浦光源1經過光纖耦合器2和光纖迴路反射鏡組合連接，光纖迴路反射鏡組合由光纖迴路反射鏡3、4、5、6依次連接組成，並設計成三級串聯形式，單模光纖7連接於光纖迴路反射鏡4和5之間，光纖迴路反射鏡6接雷射輸出光纖連接器8，光纖耦合器2接泵浦光功率監視光纖連接器9，構成三級串聯光纖拉曼雷射器。
本實用新型中，泵浦光源1採用摻鐿雙包層光纖雷射器或光纖耦合輸出的半導體雷射泵浦的固體雷射器，其輸出波長為1050-1070納米。光纖耦合器2是9.5∶1左右，將泵浦光的5％用作功率監測。光纖迴路鏡3對泵浦光1050-1070納米高透射，對第二級斯託克斯拉曼位移1170-1190納米左右是高反射；光纖迴路鏡4對第一級斯託克斯拉曼位移1115-1125納米和第三級斯託克斯拉曼位移1230-1250納米左右是高反射，而對泵浦光1050-1070納米和第二級斯託克斯拉曼位移1170-1190納米是高透射；光纖迴路鏡5對泵浦光1050-1070納米和第二級斯託克斯拉曼位移1170-1190納米是高反射，而對第一級斯託克斯拉曼位移1115-1125納米和第三級斯託克斯拉曼位移1230-1250納米是高透射；光纖迴路鏡6對第一級斯託克斯拉曼位移1115-1125納米是高反射，而對第三級斯託克斯拉曼位移1230-1250納米部分透射，透射率為15-20％。由這些光纖迴路鏡組成光學諧振腔。小芯徑高摻鍺單模光纖(7)的拉曼位移在460CM-1.左右，長度為1-2公裡，作為拉曼增益介質。
本實用新型設計的光纖拉曼雷射器的工作原理如下泵浦光透過光纖迴路鏡3和4後泵浦小芯徑高摻鍺單模光纖7，產生的第一級斯託克斯拉曼位移1115-1125納米的增益，剩餘的泵浦光由光纖迴路鏡5反射，再次泵浦小芯徑高摻鍺單模光纖7，提高了第一級斯託克斯拉曼位移增益轉換效率。由於光纖迴路鏡4和6對其都是高反射，所產生雷射無法輸出，全部用於泵浦再產生第二級斯託克斯拉曼位移1170-1190納米的增益。同樣的原理，由於光纖迴路鏡3和5對第二級斯託克斯拉曼位移1170-1190納米高反射，雷射無法輸出，全部用於泵浦產生第三級斯託克斯拉曼位移1230-1250納米的增益。由於光纖迴路鏡4和6對其組成諧振腔，而光纖迴路鏡6對其是部分透射，因此第三級斯託克斯拉曼位移產生的雷射由6耦合輸出，波長為1230-1250納米左右，用於泵浦1310納米波段光纖拉曼放大器。
本實用新型設計的光纖拉曼雷射器結構簡單，成本低廉，性能良好。
圖2為光纖回反射鏡結構圖示。
圖3為本實用新型外形圖示。
圖中標號1為泵浦光源，2為光纖耦合器，3、4、5、6為光纖迴路反射鏡，7為小芯徑摻鍺單模光纖，8為輸出雷射連接器，9為泵浦光監視光纖連接器，10為迴路光纖，11為保護套管，12為泵浦光監視光纖接口，13為輸出雷射光纖接口。
權利要求1.一種用於1310納米波段的三級串聯光纖拉曼雷射器，其特徵在於諧振腔採用光纖迴路反射鏡，工作在1310納米波段，具體由泵浦光源、光纖迴路反射鏡組合、光纖耦合器、作為拉曼增益介質的小芯徑摻鍺單模光纖組合構成，其中，泵浦光源(1)經過光纖耦合器(2)和光纖迴路反射鏡組合連接，光纖迴路反射鏡組合由光纖迴路反射鏡(3)、(4)、(5)、(6)依次連接組成，並設計成三級串聯形式，單模光纖(7)連接於光纖迴路反射鏡(4)和(5)之間，光纖迴路反射鏡(6)接雷射輸出光纖連接器(8)，光纖耦合器(2)接泵浦光功率監視光纖連接器(9)，構成三級串聯光纖拉曼雷射器。
2.根據權利要求1所述的光纖拉曼雷射器，其特徵在於泵浦光源(1)是一個輸出波長為1050-1070納米的摻鐿雙包層光纖雷射器或光纖耦合輸出的半導體雷射泵浦的固體雷射器。
3.根據權利要求1所述的光纖拉曼雷射器，其特徵在於光纖耦合器(2)是9.5∶1的光纖耦合器，將泵浦光的5％用作功率監測。
4.根據權利要求1所述的光纖拉曼雷射器，其特徵在於光纖迴路鏡(3)對泵浦光1050-1070納米高透射，對第二級斯託克斯拉曼位移1110-1190納米是高反射。
5.根據權利要求1所述的光纖拉曼雷射器，其特徵在於光纖迴路鏡(4)對第一級斯託克斯拉曼位移1115-1125納米和第三級斯託克斯拉曼位移1230-1250納米是高反射，而對泵浦光1050-1070納米和第二級斯託克斯拉曼位移1170-1190納米是高透射。
6.根據權利要求1所述的光纖拉曼雷射器，其特徵在於光纖迴路鏡(5)對泵浦光1050-1070納米和第二級斯託克斯拉曼位移1170-1190納米是高反射，而對第一級斯託克斯拉曼位移1115-1125納米和第三級斯託克斯拉曼位移1230-1250納米是高透射。
7.根據權利要求1所述的光纖拉曼雷射器，其特徵在於光纖迴路鏡(6)對第一級斯託克斯拉曼位移1115-1125納米是高反射，而對第三級斯託克斯拉曼位移，1230-1250納米部分透射，透射率為15-20％。
8.根據權利要求1所述的光纖拉曼雷射器，其特徵在於小芯徑摻鍺單模光纖(7)拉曼位移在460CM-1.，長度為1-2公裡。
專利摘要本實用新型是一種用於1310納米波段的三級串聯光纖拉曼雷射器，由泵浦光源、光纖迴路鏡組合、光纖耦合器、作為拉曼增益介質的小芯徑摻鍺單模光纖組合構成。泵浦光源輸出波長為1050－1070納米，光纖迴路鏡組成光學諧振腔。本雷射器結構簡單，成本低廉，性能良好。
文檔編號H01S3/30GK2591809SQ0227991
公開日2003年12月10日 申請日期2002年11月26日 優先權日2002年11月26日
發明者孫迭篪, 胡誼梅 申請人:復旦大學