CN103825170A - 一种基于半导体光放大器的随机分布反馈光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于半导体光放大器的随机分布反馈光纤激光器，属于光纤激光器技术领域，包括FC/APC光纤接头A、光纤光栅、半导体光放大器、长距离单模光纤及FC/APC光纤接头B。本发明利用光纤光栅提供强反馈、长距离单模光纤提供随机分布瑞利散射反馈、半导体光放大器提供增益放大；当激光器中的总增益能够抵消总损耗时，达到泵浦阈值，获得随机激光输出；继续增大半导体光放大器的驱动电流，最终获得稳定的激光输出。本发明具有泵浦阈值较低、转化效率较高、结构简单、操作方便的特点，可适用于非线性光学、远程光纤传感及远距离通信等领域。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种基于半导体光放大器的随机分布反馈光纤激光器，属于光纤激光器技术领域。
背景技术
随机激光器作为一种新颖的微型激光器在许多应用领域发挥着传统激光器无可替代的作用，例如作为平面显示器的光源、微结构光纤的光源、流体检测信号光等；此外，它结构紧凑、功能独特，引起了人们的广泛关注。在非线性光学、光纤传感及光纤通信领域，随机分布反馈激光器具有广泛的潜在应用前景，因而被认为是一种重要的新型光源。
近年来，随机分布反馈光纤激光器已经成为国内外研究领域的热门话题。2010年4月，Turitsyn等采用中间双向泵浦的方式，利用光纤中的背向瑞利散射作为反馈机制，成功实现激光的稳定输出，并正式命名为随机分布反馈激光器(RDFL)。它能提供不相干的、无模式竞争的连续激光输出，但具有泵浦阈值功率高、能量转化效率低及单模光纤长度太长等缺点。2011年8月，S.A.Babin等基于瑞利散射实现了随机光纤激光输出的宽带波长可调，但依然采用双泵浦的激励方式。中国专利公告号CN102354900A，公告日2012年2月15日，名称为“一种随机分布反馈光纤激光器”公开了采用双泵浦方式实现随机分布反馈光纤激光器，采用较长的掺铒光纤，成本较高。中国专利公告号CN103378538A，公告日2013年10月30日，名称为“一种半开放腔的低阈值随机光纤激光器”公开了利用单泵浦、半开放腔方式实现随机激光器，但在结构中需单独的光泵浦源提供激励。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种由光纤光栅提供强反馈、长距离单模光纤提供随机分布瑞利散射反馈、半导体光放大器提供增益放大的随机分布反馈光纤激光器。本发明具有泵浦阈值较低、转化效率较高、结构简单、操作方便的特点。
本发明解决技术问题所采取的技术方案如下。
一种基于半导体光放大器的随机分布反馈光纤激光器，包括FC/APC光纤接头A、光纤光栅、半导体光放大器、长距离单模光纤及FC/APC光纤接头B，其中FC/APC光纤接头A连接光纤光栅，光纤光栅的另一端与半导体光放大器的输入端相连，半导体光放大器的输出端与长距离单模光纤的一端相连，长距离单模光纤的另一端连接FC/APC光纤接头B；在FC/APC光纤接头A或FC/APC光纤接头B处输出稳定的激光。
本发明的工作原理：如图1所示，利用半导体光放大器的自激辐射进入长距离单模光纤后，产生的背向瑞利散射在空间上形成了分布式光反馈。由于光纤光栅和长距离单模光纤连接FC/APC光纤接头，可忽略端面菲涅尔反射的光反馈。上述的分布式光反馈经过光纤光栅反射后，形成了另一端的光反馈，经过半导体光放大器，得到单程放大。当激光器中的总增益能够抵消总损耗时，达到泵浦阈值，获得随机激光输出；继续增大半导体光放大器的驱动电流，最终获得稳定的激光输出。
本发明具有以下优点：利用电流泵浦的半导体光放大器进行光放大，具有增益较高、增益谱宽较宽、饱和输出功率较高等特点，实现了减小单模光纤长度及提高激光的输出功率的目的，具有泵浦阈值较低、转化效率较高、结构简单、制作方便、操作方便、成本较低等优点。
附图说明
图1为基于半导体光放大器的随机分布反馈光纤激光器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步描述，但不限于此。
本发明实施例如图1所示包括FC/APC光纤接头A、反射波长为1550nm的光纤光栅1、放大波长为1550nm的半导体光放大器2、长距离单模光纤3(Coming SMF28，纤芯直径6.06μm)及FC/APC光纤接头B。其特征在于FC/APC光纤接头A连接光纤光栅，光纤光栅的另一端与半导体光放大器的输入端相连，半导体光放大器的输出端与长距离单模光纤相连，长距离单模光纤的另一端连接FC/APC光纤接头B；在FC/APC光纤接头A或FC/APC光纤接头B处输出稳定的激光。在该激光器的输出端与光谱仪或光功率计相连后，就可以观测到输出激光的光谱及功率特性。
其中，FC/APC光纤接头A和B，其***损耗≤0.2dB，回波损失≥60dB；光纤光栅1，其反射率高于90％，中心波长为1550nm，3dB带宽为0.2nm；半导体光放大器2采用可调谐电流泵浦，放大波长为1550nm，光谱带宽大于40nm，增益大于30dB；长距离单模光纤3(Corning SMF28，纤芯直径6.06μm)长度为20km。
Claims (1)
1.一种基于半导体光放大器的随机分布反馈光纤激光器，包括FC/APC光纤接头A、光纤光栅、半导体光放大器、长距离单模光纤及FC/APC光纤接头B，其特征在于FC/APC光纤接头A连接光纤光栅，光纤光栅的另一端与半导体光放大器的输入端相连，半导体光放大器的输出端与长距离单模光纤的一端相连，长距离单模光纤的另一端连接FC/APC光纤接头B；在FC/APC光纤接头A处或FC/APC光纤接头B处输出稳定的激光。
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