專利名稱：可調諧摻鉺光纖環形腔激光器的制作方法
技術領域：
本發明屬于光纖通信技術領域，更具體說是一種腔長可調節的、輸出 波長與功率穩定的可調諧單縱模摻鉺光纖環形腔激光器。
背景技術：
波長穩定的多波長可調諧脈沖光源在光波分復用一時分復用(WDM-OTDM)通信系統中起著重要作用。目前，多波長激光器主要分為 以下幾個類型固體激光器、集成布拉格分布反饋(DFB)激光器、集成 垂直腔面發射激光器、采用半導體光放大器的激光器和摻稀土元素的光纖 激光器。前四種多波長激光器由于體積較大、制作成本較高和對環境敏感 等因素使應用受到限制，而多波長光纖激光器因其結構簡單、易于與光纖 連接等特點逐漸成為城域網和局域網中的重要光源。摻鉺光纖激光器(EDFL)是目前研究最多和已經商品化的光纖激光器。可調諧光纖激光器是在摻鉺光纖放大器(EDFA)技術基礎上發展起來 的，容易實現調諧。連續運轉摻鉺光纖環形腔激光器(EDFRL)的結構簡 單、激射波長可以精確預定、可實現寬帶調諧和窄線寬輸出；且與其他激 光器相比具有高增益、低閾值、易與傳輸光纖耦合等許多優良特性，可以
廣泛應用在光通信，激光光譜學，光纖傳感等領域。雖然摻鉺光纖環形腔 激光器的譜線線寬很窄(可小于lkHz)，然而由于光纖本身易受到震動、 溫度等環境因素的影響，當無任何鎖模和選頻措施時，其極易跳模，因此， 在摻鉺光纖環形腔激光器的設計中應重點考慮中心波長及輸出功率的穩 定性問題。發明內容為了解決光纖環形腔激光器輸出不穩定問題，本發明的目的在于提供 一種新型摻鉺光纖環形腔激光器的結構設計，應用該結構設計可以保證激 光器在多波長范圍內的調諧，極大地改善其輸出波長及功率的穩定性，實 現單縱模窄線寬輸出。本發明解決其技術問題的技術方案是一種可調諧單縱模慘鉺光纖環形腔激光器，能輸出穩定的波長與功 率，其包括 一摻鉺光纖l， 一 WDM耦合器2， 一偏振控制器3， 一可調激光器4， 一光隔離器5，一光耦合器6和一光耦合器7，一環形器8， 一相移光纖光柵9;
一摻鉺光纖l、 一WDM耦合器2、 一偏振控制器3、 一光耦合器6、 一光耦合器7、 一環形器接于環形腔光纖上；其中，可調激光器4和隔離器5通過光耦合器6的輸入端與環形腔相 連；相移光纖光柵9通過環行器8與環形腔相連；光耦合器7的輸出端為 輸出端口。所述的一種可調諧摻鉺光纖環形腔激光器，其特征在于，將金屬線環 繞在相移光纖光柵9的中心處，并用散熱劑粘合固定，相移量通過控制導 線電流來進行調諧。所述的一種可調諧摻鉺光纖環形腔激光器，其特征在于，所述金屬線， 是直徑〈250 ^im的鎳鉻金屬線。所述的一種可調諧單縱模摻鉺光纖環形腔激光器，其通過控制相移光 柵9的相移量，實現濾波功能；通過調整可調激光器的注入激光的波長， 實現注入鎖定，穩定輸出激光；激射光通過光耦合器7的輸出端輸出。本發明的有益效果是采用充當模式濾波器功能的相移光纖光柵，可 以減少振蕩的縱模數，抑制了拍頻噪聲，可實現激光器的多波長、單縱模 輸出。同時，外注入連續光使某一縱模在注入光的基礎上起振。這個縱模 在對增益介質的競爭中可以穩定地占據優勢，從而與注入信號發生鎖定， 實現激光器輸出光譜的穩定。此方法的主要優點是成本較低，裝置簡單且 操作容易實現，最終可獲得輸出波長與功率穩定的波長可調諧的單縱模光 輸出。
圖1是可調諧摻鉺光纖環形腔激光器的結構示意圖。
具體實施方式
為進一步說明本發明的技術內容，以下結合附圖和實施例對本發明作 進一步說明請參閱圖l，在圖l的實施例中，本發明腔可調諧摻鉺光纖環形腔激 光器，其中包括一摻鉺光纖l; 一WDM耦合器2;—偏振控制器3; —可調激光器4;一光隔離器5; —光耦合器6和一光耦合器7; —環形器8; —相移光纖光柵9。全部選用普通單模光纖，按照圖示的結構與各個元件相連接以構成環 形腔。其中，WDM耦合器2將980nm泵浦光耦合進摻鉺光纖l增益介質； 可調激光器4和隔離器5通過光耦合器6的輸入端與環形腔相連；偏振控 制器3調節入射到調制器的光場偏振態，平衡腔內增益；環行器8確保外 調諧激光單向運轉；激射光通過光耦合器7的輸出端輸出。此外，可以將直徑小于250 pm的鎳鉻(NiCr)金屬線環繞在相移光 纖光柵9的中心處，并用散熱劑粘合固定，相移量通過控制導線電流來進 行調諧，利用Pdtier效應使非處理區的光柵保持恒溫。這樣就可以通過控 制導線中的電流來改變處理區的折射率，從而使得相移量發生改變，實現
波長調諧。操作過程中設置可調激光器4的輸出波長與相移光纖光柵9的濾波 器的某一波長相同，并微調使其與某一個模式重合。
權利要求
1. 一種可調諧摻鉺光纖環形腔激光器，能輸出穩定的波長與功率，包括一摻鉺光纖(1)；一WDM耦合器(2)；一偏振控制器(3)；一可調激光器(4)；一光隔離器(5)；一光耦合器(6)和一光耦合器(7)；一環形器(8)；一相移光纖光柵(9)；其特征在于，一摻鉺光纖(1)、一WDM耦合器(2)、一偏振控制器(3)、一光耦合器(6)、一光耦合器(7)、一環形器接于環形腔光纖上；其中，可調激光器(4)和隔離器(5)通過光耦合器(6)的輸入端與環形腔相連；相移光纖光柵(9)通過環行器(8)與環形腔相連；光耦合器(7)的輸出端為輸出端口。
2、 如權利要求1所述的一種可調諧摻鉺光纖環形腔激光器，其特征在于， 將金屬線環繞在相移光纖光柵(9)的中心處，并用散熱劑粘合固定，相 移量通過控制導線電流來進行調諧。
3、 如權利要求1所述的一種可調諧摻鉺光纖環形腔激光器，其特征在于， 所述金屬線，是直徑<250 ^11的鎳鉻金屬線。
4、 如權利要求1所述的一種可調諧摻鉺光纖環形腔激光器，其特征在于， 通過控制相移光纖(9)，使激光器在某一些波長激射，然后設置可調激光 器(4)的輸出波長與其中某一波長相同，并微調使其與某一個模式重合 并以低功率注入環行腔內；激射光通過光耦合器(7)的輸出端輸出。
全文摘要
本發明一種可調諧摻鉺光纖環形腔激光器，能輸出穩定的波長與功率，涉及光纖通信技術。本發明的可調激光器和隔離器通過第一光耦合器的輸入端與環形腔相連；WDM耦合器將980nm泵浦光耦合進摻鉺光纖增益介質；第二光耦合器為輸出端口；通過控制相移光柵的相移量，實現濾波功能；通過調整可調激光器的注入激光的波長，實現注入鎖定，穩定輸出激光。本發明的可調諧單縱模摻鉺光纖環形腔激光器，成本低，裝置簡單且操作容易，最終可獲得輸出波長與功率穩定的波長可調諧的單縱模光輸出。
文檔編號H01S3/067GK101212115SQ20061016974
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月28日 優先權日2006年12月28日
發明者超 劉, 欣 張 申請人:中國科學院半導體研究所