專利名稱：基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器的制作方法
技術領域：
本發明涉及拉曼光纖放大器，特別是一種基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大
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背景技術：
鈉黃光在醫學、天文以及軍事等領域有著極其重要的應用，例如自適應光學、激光導星等。通過倍頻1178nm激光獲得589nm鈉黃光是一條重要的技術途徑。獲得1178nm激光輸出主要有以下幾種方式
一、直接泵浦％光纖激光器[參見文獻1:〃Multi-watts narrow-linewidth all fiber Yb-doped laser operating at 1179 nm, “ Optics Express, Vol. 18, 2010, 5920^5925]。利用％光纖在1178nm波段的小增益來實現1178nm輸出，但是這種方法具有功率低、效率低等缺點；
二、1120nm泵浦摻鍺硅光纖，通過拉曼效應得到1178nm激光輸出[參見文獻2 "Multiwatts narrow linewidth fiber Raman amplifiers", Optics Express, Vol. 16, 2008，10927 10932]，但方案受限于大功率1120nm泵浦源。三、摻BI 光纖激光器[參見文獻 3 :“Narrow-line, 1178nm Cff bismuth-doped fiber laser with 6. 4ff output for direct frequency doubling，，，Optics Express, Vol. 15，2007，5473、476]，但此方案效率低，功率小，摻Bi光纖的制作尚未成熟。四、Yb光子晶體光纖放大器[參見文獻4 :〃167 W, power scalable ytterbium-doped photonic bandgap fiber amplifier at 1178nm〃， Opt Express, Vol. 18，2010，16345 16352]，但該裝置泵浦為空間耦合結構，穩定性差、不利于集成。
發明內容
本發明的目的在于提出一種基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器，以獲得高功率、高偏振度的1178nm激光輸出，具有結構簡單緊湊，易于集成，可用于產生鈉黃光激光。本發明的技術解決方案如下
一種基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器，其特點在于用光纖依次串聯熔接適合于1178 nm波段的種子源、隔離器、第一波分復用器、摻磷光纖、第二波分復用器和泵浦源構成，所述的種子源是中心波長為1178 nm的激光器。所述的種子源的激光輸出功率為1 mW 10 W。所述的摻磷光纖為具有40THz的拉曼頻移峰的光纖。所述的泵浦源的中心波長在1015nm 1020nm之間。本發明利用摻磷光纖的40THz拉曼頻移峰，在1015nm 1020nm泵浦源作用下，一次拉曼效應即可得到1178nm激光。大功率IOlSnm泵浦源在％離子發射峰附近，易于得到高功率輸出。在中心波長為1015nm-1020nm泵浦源的作用下，實現了高功率的1178nm激光輸出。所述的隔離器，可以將反向光有效隔離，保護種子源。所述的波分復用器可以將泵浦光和信號光有效分離(或耦合)。本發明與現有技術相比，具有以下優點
1、本發明使用摻磷光纖(頻移40THZ)作為拉曼增益介質，相比一般摻鍺硅光纖 (13. 2THz)具有更大的拉曼頻移和拉曼增益，可以在泵浦源(激光波長范圍1015nm-1020nm) 和1178nm種子光源作用下，一次拉曼放大得到所需要的高功率1178nm激光輸出。2、本發明中的泵浦源是基于％增益峰附近的IOlSnm激光，相比較1120nm泵浦源，更容易得到高功率輸出。3、本發明裝置具有結構緊湊、效率高、使用簡單等特點，具有很高的實用價值。
圖1為本發明基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器實施例1的示意框圖。圖2為本發明基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器實施例2的示意框圖。
具體實施例方式
以下結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。實施例1
圖1是本發明基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器實施例1的示意框圖。由圖1可見，本發明基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器是用光纖依次串聯熔接種子源1、隔離器2、第一波分復用器3、摻磷光纖4、第二波分復用器5和泵浦源6構成，具體的連接關系， 所述的第一波分復用器3的第一端口與所述的隔離器2的輸出端口相連，第三端口接摻磷光纖4，第二波分復用器5的第3端口為放大器的輸出端口，所述的第二波分復用器5的第一端口接接摻磷光纖4，第2端口接泵浦源6，種子源1是中心波長為1178 nm的激光器，激光輸出功率為1 mW。所述的摻磷光纖4為具有40THz的拉曼頻移峰的光纖50m作為拉曼增益介質。所述的泵浦源6的中心波長在1015nm 1020nm之間。所述的摻磷拉曼光纖4作為拉曼增益介質，結合種子源1和泵浦源6，構成拉曼光纖放大器。種子源1輸出的種子光經過隔離器2，通過第一波分復用器3進入摻磷拉曼光纖 4，再經第二波分復用器5輸出，所述的泵浦光源6發出的激光經第二波分復用器5耦合進入所述的摻磷拉曼光纖4，使所述的種子光進行放大，由第二波分復用器5的第3端口輸出 1178nm拉曼激光，所述的隔離器2主要隔離反向光，保護種子源1。由于拉曼增益的偏振選擇作用，本發明裝置可以實現高功率、高效率以及高偏振度的1178nm拉曼激光輸出。實施例2
圖2為本發明基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器實施例2的示意框圖。本實施例與實施例1的區別在于所述的泵浦光源6的輸出端與第一波分復用器3的第4端口連接， 而第二波分復用器5的第3端口為本放大器的輸出端口，輸出1178nm放大后的激光。實驗表明本發明利用摻磷光纖的40THz拉曼頻移峰，在1015nm 1020nm泵浦源作用下，一次拉曼效應即可得到1178nm激光。大功率IOlSnm泵浦源在％離子發射峰附近，易于得到高功率輸出。在中心波長為1015nm-1020nm泵浦源的作用下，可以實現高功率的 1178nm激光輸出。
權利要求
1.一種基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器，其特征在于用光纖依次串聯熔接適合于1178 nm波段的種子源(1)、隔離器(2)、第一波分復用器(3)、摻磷光纖(4)、第二波分復用器(5)和泵浦源(6)構成，所述的種子源是中心波長為1178 nm的激光器。
2.根據權利要求1所述的1178nm拉曼光纖放大器，其特征在于所述的種子源的激光輸出功率為1 mW 10 W。
3.根據權利要求1所述的1178nm拉曼光纖放大器，其特征在于所述的摻磷光纖為具有40THz的拉曼頻移峰的光纖。
4.根據權利要求1所述的1178nm拉曼光纖放大器，其特征在于所述的泵浦源(6)的中心波長在1015nm 1020nm之間。
全文摘要
一種基于摻磷光纖的1178nm拉曼光纖放大器，其特點在于用光纖依次串聯熔接適合于1178nm波段的種子源、隔離器、第一波分復用器、摻磷光纖、第二波分復用器和泵浦源構成，摻磷光纖用作拉曼增益介質，利用其1330cm-1處的拉曼頻移，結合1178nm波段的種子源，在1015nm-1020nm泵浦源作用下，得到1178nm拉曼激光輸出。本發明具有全光纖、便于集成的特點，輸出高功率、高偏振度的單模1178nm波段激光，通過倍頻可產生589nm鈉黃光。
文檔編號H01S3/094GK102263360SQ20111018159
公開日2011年11月30日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者馮衍, 張磊, 王建華 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所