基于光纖光柵串和拉曼散射相結合的拉曼光纖激光器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及到一種新型結構的隨機光纖拉曼激光器，屬于激光器的技術領域。
【背景技術】
[0002]隨機激光器是利用隨機增益介質中光的多次散射產生光的非相干疊加而形成的新型無腔激光器，當光散射的平均自由度足夠小時，光子將連續發生多次散射形成安德森局域化現象，產生類似于諧振腔的閉合環形腔，提高了光放大的有效路徑，從而形成隨機激光輸出。其在諸如流體檢測信號光，微結構光纖光源等領域有著其他傳統激光器無可替代的作用。
[0003]2010年4月，Turitsyn等報道了完全利用光纖中的分布式瑞利散射效應作為反饋機制的光纖拉曼激光器，并闡明了其基本工作原理。《Nature Photonic))刊發評論，稱其為一種新型的光源，將在非線性光學，光通信和傳感領域等獲得應用。自那以來，人們對于隨機激光器的研宄進行了不斷的深入，并取得了重大的進步。然而，對于這種隨機反饋激光器，雖然能提供穩定的空間不相干的連續激光輸出，可是其高閾值功率、低轉換效率、低輸出功率以及需要很長的光纖等缺點一直阻擾著其進一步向實際應用方向發展。
[0004]2009年，關于在摻鉺光纖上人為引入光纖光柵串制成低閾值并包含多種競爭模式的隨機分布激光器的報道引起了人們的廣泛興趣，這種光纖中無序性的人為引入，使得這一類隨機分布激光器有著較低的閾值，光纖長度短，但是波長和峰值功率都不穩定，因此難以得到長遠的發展。
[0005]本發明將上述兩種隨機分布激光器相結合，在單模光纖中引入光纖光柵串，同時用1455nm的泵浦光使得增益由拉曼散射效應提供，從而制作出一種閾值功率較低，光纖長度較短，輸出相對穩定的隨機分布光纖拉曼激光器。
【發明內容】
[0006]本發明通過光纖光柵串的反射效應構成諧振腔，再由拉曼散射效應獲得增益，從而解決之前隨機分布光纖激光器閾值高、轉化效率低、所用光纖長度太長的問題。
[0007]本發明解決上述問題所采用的技術方案如下:
[0008]一種隨機分布光纖激光器由泵浦激光器、合束器、光纖光柵串、單模光纖構成。通過合束器將1455nm的泵浦光耦合在單模光纖中傳輸，在整段單模光纖上刻入光纖光柵串，它們由數百個低反射率的光纖光柵構成，光柵之間的距離隨機分布。
[0009]本發明的工作原理是:1455nm的泵浦光經合束器耦合進入單模光纖后，光在光纖中傳輸，經拉曼散射獲得增益放大后的信號光經過光纖光柵反射串，由于反射串間的安德森局域化現象使得光在反射串內產生多次散射，其中的后向散射光使得泵浦光在光纖中諧振并被不停地放大，最終形成激光輸出。
[0010]本發明所具有的優點:利用光纖光柵串取代單純的瑞利散射，可以有效地縮短光纖長度，增加了結構的緊湊性的同時提高了激光的輸出效率。采用拉曼散射效應獲得增益可以使得輸出光更加穩定。與傳統的光纖激光器相比，本發明具有低的空間或時間相干性。
【附圖說明】
[0011]如說明書附圖所示為本發明的結構圖
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0013]本發明的實施如圖所示，包括1455nm的泵浦光源l，1455\1550nm的合束器2，長距離的單模光纖(幾到十幾公里)3，光纖光柵串4 (總共數百個光柵，每個光柵的長度為5mm，相鄰光纖光柵之間的間隔隨機取值，每個反射率為1% )。激光可以由單模光纖輸出，在激光器的輸出端口依次為跳線和光譜儀或者功率計，則可以觀測到輸出激光的光譜和功率特性。
【主權項】
1.一種新型的隨機分布雙波長光纖拉曼激光器，包括泵浦激光器、單模光纖、合束器和兩組不同反射波長的光纖光柵串，其特征是泵浦光由合束器耦合到單模光纖中并在光纖中傳輸，在整段光纖中引入兩組反射波長不同的光纖光柵串，單個光柵的反射率為I %，光柵間的距離隨機分布。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于光纖光柵串和拉曼散射相結合的拉曼光纖激光器。它的成本較低，有著較低的泵浦閾值，能實現穩定的連續激光輸出，屬于光纖激光器的技術領域。其構成包括泵浦激光器，合束器，單模光纖，光纖光柵串。本實用新型利用在單模光纖中刻入光纖光柵串，通過光纖光柵串的反射效應，構成了隨機光學諧振腔，并利用受激拉曼散射提供增益。與之前單純以瑞利散射效應構成諧振腔的隨機光纖激光器相比，本實用新型大大縮短了光纖的長度，并降低了泵浦閾值。與傳統激光器相比，本實用新型有低的空間或時間相干性。本實用新型適用于光纖傳感及光通信領域。
【IPC分類】H01S3-30, H01S3-067, H01S3-094
【公開號】CN204464745
【申請號】CN201520200277
【發明人】董新永, 劉遠洋, 林云峰, 周孟暉
【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1日