[發(fā)明專利]激光放大器和具有其的激光放大系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210150661.3
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102684050A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鞏馬理;陳霄;肖起榕;閆平;黃磊;張海濤;柳強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;G02F1/39
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器領(lǐng)域，特別涉及一種激光放大器和具有其的激光放大系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，高功率光纖激光器研究成為激光領(lǐng)域一個(gè)新的發(fā)展方向。圍繞如何提高光纖激光器輸出功率這一問題，各國科研人員正不斷付出努力，而如何設(shè)計(jì)放大級即有效地利用振蕩級輸出的種子激光成為現(xiàn)階段有待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一方面在于提供一種具有上述增益光纖部件的激光放大器，該激光放大器的非線性效應(yīng)能夠被有效地抑制，從而降低信號光和泵浦光的損耗。

本發(fā)明的第二方面在于提供一種具有上述激光放大器的激光放大系統(tǒng)，該激光放大系統(tǒng)的非線性效應(yīng)能夠被有效地抑制。

根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的一種激光放大器，包括：增益光纖部件，所述增益光纖部件包括多個(gè)依次相連的增益光纖，沿著激光放大方向所述多個(gè)增益光纖的纖芯的直徑依次增大；泵浦源，所述泵浦源用于向所述增益光纖部件照射泵浦光；和泵浦耦合器，所述泵浦耦合器設(shè)在所述泵浦源和所述增益光纖部件之間，用于將所述泵浦源發(fā)出的泵浦光耦合到所述增益光纖部件。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光放大器，通過多個(gè)直徑依次增大的增益光纖，可有效降低增益光纖中信號光、泵浦光的損耗，進(jìn)而在提高光纖激光器的工作效率和輸出功率水平的同時(shí)有效的降低功率密度進(jìn)而抑制激光放大器的非線性效應(yīng)。

另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光放大器，還可以具有如下附加技術(shù)特征：

每相鄰的兩個(gè)所述增益光纖之間通過過渡連接光纖連接，其中所述過渡連接光纖的纖芯的直徑沿著激光放大方向逐漸增大且兩端分別與所述相鄰的兩段增益光纖連接。

可選地，每相鄰的兩個(gè)所述增益光纖的包層的直徑分別與將所述過渡連接光纖的包層的直徑相同。由此，能夠在整體上有效地抑制增益光纖部件的非線性效應(yīng)，從而降低信號光和泵浦光的損耗。

或者可選地，所述過渡連接光纖的包層構(gòu)成為將每相鄰的所述增益光纖的包層過渡連接，且所述過渡連接光纖的包層的直徑沿著激光放大方向逐漸增大。由此，進(jìn)一步能夠在整體上有效地抑制增益光纖部件的非線性效應(yīng)，從而降低信號光和泵浦光的損耗。

可選地，彼此相鄰的所述增益光纖通過熔融拉錐工藝或熱擴(kuò)散纖芯工藝熔接，形成所述過渡連接光纖。

可選地，所述增益光纖和/或所述過渡連接光纖中的摻雜粒子為Yb³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Nd³⁺、Ge³⁺、Pr³⁺、Ho³⁺、Dy³⁺或Eu³⁺。

可選地，所述泵浦源為泵浦燈或激光器。

可選地，所述激光器為半導(dǎo)體激光器、光纖激光器或固體激光器。

可選地，所述泵浦耦合器為端面泵浦耦合器或側(cè)面泵浦耦合器。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一種激光放大系統(tǒng)，包括相互連接的多個(gè)激光放大器，所述激光放大器為上述根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的激光放大器。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光放大系統(tǒng)，激光放大系統(tǒng)中的增益光纖部件具有通過過渡連接光纖過渡連接的多個(gè)增益光纖，且在上述多個(gè)增益光纖中，激光傳播路徑上的下游的增益光纖的纖芯的直徑比與之相鄰的上游的增益光纖的纖芯的直徑大。由此，能夠有效地抑制激光放大系統(tǒng)的非線性效應(yīng)。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的激光放大器的增益光纖部件的一個(gè)示例的示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的激光放大器的增益光纖部件的另一個(gè)示例的示意圖。

圖3至圖6是根據(jù)本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例的激光放大器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光放大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

符號說明：

1激光放大器；11增益光纖部件；12泵浦源；13泵浦耦合器；111增益光纖；112過渡連接光纖；1111、1121纖芯；1112、1122包層

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。