一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種隨機光纖激光器，尤其涉及一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器，屬于光纖激光器技術領域。
【背景技術】
[0002]隨機光纖激光器是近幾年才發展起來的一種新型光纖激光器，它在結構上區別于傳統激光器，即無反射鏡，光的反饋通過光纖中隨機反饋來實現。現在大多數隨機光纖激光器是基于光纖中瑞利散射實現隨機分布反饋。由于光纖中的瑞利散射非常弱，這樣的隨機光纖激光器往往需要長距離的光纖(幾十公里)，且閾值功率高。為了克服隨機光纖激光器中瑞利散射較弱的問題，人們提出在摻稀土元素光纖上刻寫光纖光柵，提供隨機反饋，從而縮短隨機反饋的距離，降低閾值功率。然而，為了獲得足夠的增益，該方法需要在摻稀土元素光纖上刻寫較長的光纖光柵(幾十厘米)，制作工藝復雜，刻寫不容易。
【發明內容】
[0003]為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的提供一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器，該激光器具有結構簡單、制作容易、閾值功率低等特點。
[0004]本發明為解決技術問題所采取的技術方案為:
[0005]一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器，包括第一光纖光柵(I)，第一隨機相移光纖光柵(2)、拉曼泵浦激光源(3)、波分復用器(4)、單模光纖(5)、第二隨機相移光纖光柵
[6]、第二光纖光柵(7);所述的第一光纖光柵(I)與第一隨機相移光纖光柵(2)的一端連接，第一隨機相移光纖光柵(2)的另一端與波分復用器二端口(101)相連，拉曼泵浦激光源
(3)與波分復用器一端口(100)相連，波分復用器三端口(102)與單模光纖(5)相連，單模光纖(5)與第二隨機相移光纖光柵(6)相連，第二隨機相移光纖光柵(6)另一端與第二光纖光柵(7)連接。第一光纖光柵(I)和第二光纖光柵(7)中心波長與拉曼泵浦激光源(3)激光波長一致，提供泵浦光反射。第一隨機相移光纖光柵(2)和第二隨機相移光纖光柵(6)中心波長相同，提供隨機反饋，隨機激光從第一光纖光柵(I)另一端輸出。
[0006]所述的第一光纖光柵(I)和第二光纖光柵(7)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長度為0.5cm?1cm，反射率為95.0?99.9%。
[0007]所述的第一隨機相移光纖光柵(2)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長度為0.5cm?10cm，反射率為50%?95%。
[0008]所述的第二隨機相移光纖光柵(6)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長度為0.5cm ?10cm，反射率為 90 % ?99.9 %。
[0009]本發明的有益效果:
[0010]1、采用第一光纖光柵和第二光纖光柵來反射泵浦光，降低閾值功率；
[0011]2、采用受激拉曼效應實現光增益，可以改變拉曼泵浦光波長和各光纖光柵中心波長，獲得不同波長的隨機激光輸出。
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖及其實施例對本發明作進一步說明。
[0013]圖1是本發明一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器的結構示意圖。
[0014]I為第一光纖光柵，2為第一隨機相移光纖光柵；3為拉曼泵浦激光源；4為波分復用器；5為單模光纖；6為第二隨機相移光纖光柵；7為第二光纖光柵；100為波分復用器一端口 ； 101為波分復用器二端口 ；102為波分復用器三端口。
[0015]具體的實施方式
[0016]以下結合本發明的結構和工作原理作詳細說明:
[0017]圖1中，一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器，包括第一光纖光柵1，第一隨機相移光纖光柵2、拉曼泵浦激光源3、波分復用器4、單模光纖5、第二隨機相移光纖光柵6、第二光纖光柵7 ;所述的第一光纖光柵I與第一隨機相移光纖光柵2的一端連接，第一隨機相移光纖光柵2的另一端與波分復用器二端口 101相連，拉曼泵浦激光源3與波分復用器一端口 100相連，波分復用器三端口 102與單模光纖5相連，單模光纖5與第二隨機相移光纖光柵(6)相連，第二隨機相移光纖光柵6另一端與第二光纖光柵7連接。第一光纖光柵I和第二光纖光柵7中心波長與拉曼泵浦激光源3激光波長一致，提供泵浦光反射。第一隨機相移光纖光柵2和第二隨機相移光纖光柵6中心波長相同，提供隨機反饋，隨機激光從第一光纖光柵I另一端輸出。
[0018]一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器的工作原理:
[0019]一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器根據圖1所示的各部件連接好之后。拉曼泵浦激光源3發出的泵浦光通過波分復用器一端口 100耦合到線性光路中，在單模光纖5中經過受激拉曼效應實現光放大，經過第二隨機相移光纖光柵6的隨機反饋，反饋光反向傳播，經由單模光纖5、波分復用器4后，在第一隨機相移光纖光柵2處再次發生隨機反饋。第一隨機相移光纖光柵2和第二隨機相移光纖光柵6的中心波長相同，作為激光振蕩的隨機反饋。第一光纖光柵I和第二光纖光柵7作為泵浦光的反射，中心波長與泵浦光的波長相同，可以提高泵浦效率，降低泵浦閾值功率。當拉曼泵浦激光源3的泵浦功率足夠高時，泵浦光在第一光纖光柵I和第二光纖光柵7之間振蕩，不斷產生受激拉曼效應。反饋光在第一隨機相移光纖光柵2和第二隨機相移光纖光柵6之間來回振蕩，最終獲得的隨機激光由第一光纖光柵I另一端輸出。
實施例
[0020]圖1為本發明一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器的結構示意圖。其中第一光纖光柵I和第二光纖光柵7由單模光纖刻寫，長度為1cm，反射率為99.9%,中心波長為1455nm。第一隨機相移光纖光柵2由單模光纖刻寫，反射率為90 %，長度為5cm，中心波長為1550nm。第二隨機相移光纖光柵6由單模光纖刻寫，反射率為99.9%，長度為5cm，中心波長為1550nm。拉曼泵浦激光源3激光波長為1455nm，波分復用器4工作波長為1455nm/1550nm，單模光纖(5)長度為20km。第一光纖光柵I與第一隨機相移光纖光柵2的一端連接，第一隨機相移光纖光柵2的另一端與波分復用器二端口 101相連，拉曼泵浦激光源3與波分復用器一端口 100相連，波分復用器三端口 102與單模光纖5相連，單模光纖5與第二隨機相移光纖光柵6相連，第二隨機相移光纖光柵6另一端與第二光纖光柵7連接，最終隨機激光從第一光纖光柵I另一端輸出。
[0021]拉曼泵浦激光源3發出的1455nm泵浦光通過波分復用器一端口 100耦合到線性光路中，在單模光纖5中經過受激拉曼效應產生1550nm左右的受激拉曼散射光，在中心波長為1550nm的第一隨機相移光纖光柵2和第二隨機相移光纖光柵(6)產生隨機反饋，反饋光波長為1550nm。剩余的1455nm泵浦激光被第二光纖光柵7和第一光纖光柵(I)反射，經過單模光纖5時產生受激拉曼效應，在中心波長為1550nm的第一隨機相移光纖光柵2和第二隨機相移光纖光柵6也產生隨機反饋，反饋光波長為1550nm。當拉曼泵浦激光源3的泵浦功率足夠高時，泵浦光在第一光纖光柵I和第二光纖光柵7之間來回反射，反饋光在第一隨機相移光纖光柵2和第二隨機相移光纖光柵6之間來回振蕩，最終獲得的隨機激光由第一光纖光柵I另一端輸出。
[0022]以上實施例只是本發明所有方案中優選方案之一，其它對一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器的簡單改變都屬于本發明所保護的范圍。
【主權項】
1.一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器，包括第一光纖光柵(I)，第一隨機相移光纖光柵(2)、拉曼泵浦激光源(3)、波分復用器(4)、單模光纖(5)、第二隨機相移光纖光柵(6)、第二光纖光柵(7);所述的第一光纖光柵(I)與第一隨機相移光纖光柵(2)的一端連接，第一隨機相移光纖光柵(2)的另一端與波分復用器二端口(101)相連，拉曼泵浦激光源(3)與波分復用器一端口(100)相連，波分復用器三端口(102)與單模光纖(5)相連，單模光纖(5)與第二隨機相移光纖光柵(6)相連，第二隨機相移光纖光柵(6)另一端與第二光纖光柵(7)連接。第一光纖光柵(I)和第二光纖光柵(7)中心波長與拉曼泵浦激光源(3)激光波長一致，提供泵浦光反射。第一隨機相移光纖光柵(2)和第二隨機相移光纖光柵(6)中心波長相同，提供隨機反饋，隨機激光從第一光纖光柵(I)另一端輸出。
2.根據權利要求1所述的一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器，其特征在于，所述的第一光纖光柵(I)和第二光纖光柵(7)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長度為0.5cm ?1cm，反射率為 95.0 ?99.9%。
3.根據權利要求1所述的一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器，其特征在于，所述的第一隨機相移光纖光柵(2)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長度為0.5cm?10cm，反射率為50%?95%。
4.根據權利要求1所述的一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器，其特征在于，所述的第二隨機相移光纖光柵(6)由單模光纖或者多模光纖刻寫，長度為0.5cm?10cm，反射率為90%?99.9%o
【專利摘要】本發明公開了一種基于受激拉曼效應的隨機光纖激光器，屬于光纖激光器技術領域，由第一光纖光柵、第一隨機相移光纖光柵、拉曼泵浦激光源、波分復用器、單模光纖、第二隨機相移光纖光柵、第二光纖光柵組成。本發明采用普通光纖光柵反射泵浦光，隨機相移光纖光柵提供隨機光反饋，可以有效降低激光閾值功率。采用受激拉曼效應實現光增益，可以改變拉曼泵浦光波長和各光纖光柵中心波長，獲得不同波長的隨機激光輸出。該激光器具有結構簡單、制作容易、閾值功率低等特點。
【IPC分類】H01S3-10, H01S3-094, H01S3-30, H01S3-067
【公開號】CN104767107
【申請號】CN201510165523
【發明人】黃昌清, 范瑜, 徐凌峰, 劉夢詩, 韓佳暉
【申請人】中國計量學院
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月7日