[發明專利]增益光纖光子暗化測試系統

有效

• 申請號: 201110176822.1
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN102252834A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 閆大鵬;李成;李立波;劉曉旭
• 申請（專利權）人: 武漢銳科光纖激光器技術有限責任公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

技術領域

本發明屬于光纖制造技術領域，涉及一種用于測試增益光纖的光子暗化效應的增益光纖光子暗化測試系統，指導研制高效率、低光子暗化效應的增益光纖。

背景技術

增益光纖是光纖激光器的增益介質，摻稀土纖芯為其增益區。由于光纖激光器具有體積小、重量輕、效率高、光束質量好等優點，已廣泛應用于工業加工、科學研究、軍事等領域。為獲得高功率光纖激光輸出，需要抑制各種非線性效應，如受激布里淵散射(SBS)、受激拉曼散射(SRS)等，就需要采用盡可能短的光纖，同時提高增益光纖的摻雜濃度。

光子暗化(photo?darkening)是指增益光纖以某種波長激發時，光纖中激光傳輸時出現能量損耗的現象，這種現象在許多摻雜增益光纖中，如摻鐿、摻銩、摻鐠光纖等。它將直接導致增益光纖的永久性退化，其形成過程是不可逆的。增益光纖的摻雜濃度越大，其光子暗化也越明顯，而光子暗化的產生將大幅縮短以增益光纖為增益介質的光纖激光器的使用壽命。

因此，要實現高功率光纖激光器，就要使得增益光纖的摻雜濃度獲得一定的平衡，既能抑制增益光纖的各種非線性效應，又要保證其具有較小的光子暗化效應。但目前對于增益光纖的光子暗化效應，尚無可靠的測試方法。

發明內容

本發明的目的提供一種增益光纖光子暗化測試系統，本發明的增益光纖光子暗化測試系統簡便可靠，可有效檢測增益光纖的光子暗化效應并指導增益光纖選擇合適的摻雜濃度，對于研制高效率、低光子暗化效應的增益光纖具有非常重要的意義。

本發明的技術方案為：

增益光纖光子暗化測試系統，包括帶尾纖紅光光源、帶尾纖光隔離器、帶尾纖半導體激光器、光纖耦合器、被測增益光纖、準直透鏡、半導體激光器輸出波長光濾波器、增益光纖激發波長光濾波器、窄帶光濾波器、功率檢測器；帶尾纖紅光光源通過光纖與帶尾纖光隔離器相連，帶尾纖光隔離器與光纖耦合器的輸入端信號光纖相熔接，帶尾纖半導體激光器與光纖耦合器的輸入端泵浦光纖相熔接，光纖耦合器的輸出端信號光纖與被測增益光纖一端相熔接，被測增益光纖的另一端切割成平面，且輸出光束經準直透鏡準直后，依次經過半導體激光器輸出波長光濾波器、增益光纖激發波長光濾波器、窄帶光濾波器后進入功率檢測器。

所述的帶尾纖紅光光源為可見紅光，波長為630nm-650nm的紅光。

所述的帶尾纖光隔離器對630nm-650nm紅光的正向插入損耗小于1.5dB，反向隔離度大于30dB，保證帶尾纖630nm-650nm?nm紅光光源的安全運行。

所述的帶尾纖半導體激光器的輸出波長根據增益光纖的摻雜介質作相應選擇。如對摻鐿光纖，可選用波長為915nm或976nm的半導體激光器；對摻銩光纖，選用波長為790nm的半導體激光器。

所述的光纖耦合器輸入端有信號光纖和泵浦光纖，其信號光纖與帶尾纖光隔離器相熔接，而其泵浦光纖與帶尾纖半導體激光器熔接在一起。

所述的被測增益光纖為摻稀土光纖，如摻鐿、摻銩、摻鐠光纖等。

所述的準直透鏡為平凸透鏡或凸透鏡，對增益光纖出射光束進行準直。

所述的半導體激光器輸出波長光濾波器對半導體激光器輸出波長光的反射率大于99.9％，對其它波長光透過率大于99.9％，用于濾除殘余的半導體激光器輸出波長的光。

所述的增益光纖激發波長光濾波器，對增益光纖激發波長光的反射率大于99.9％，對其它波長光透過率大于99.9％。其波長根據摻雜增益光纖的激發波長來選定，如對摻鐿光纖，濾波器8對1000nm-1200nm波長光的反射率大于99.9％，對其它波長光透過率大于99.9％。

所述的窄帶光濾波器的帶寬小于1nm，對630nm-650nm波段的透過率大于99.9％，對其它波長光反射率大于99.9％。

所述的功率檢測器為現有包含光電探頭和數據采集系統的功率檢測器，用于檢測并實時記錄入射光束的功率數據，并進行數據處理。

本發明的增益光纖光子暗化測試系統簡便可靠，可有效檢測增益光纖的光子暗化效應并指導增益光纖選擇合適的摻雜濃度，對于研制高效率、低光子暗化效應的增益光纖具有非常重要的意義。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為采用本發明的測試出的各種不同類型摻鐿增益光纖的光子暗化效應結果圖。

具體實施方式

結合附圖對本發明作進一步的描述。