[實(shí)用新型]線偏振激光輸出高功率光纖放大器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320422140.9
• 申請(qǐng)日: 2013-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN203367739U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳耀笠;劉志強(qiáng);覃波;歐陽竑;李文甫;趙灝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第三十四研究所
• 主分類號(hào): H01S3/067
• 分類號(hào): H01S3/067;H01S3/131
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 歐陽波

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種光纖放大器，具體涉及一種應(yīng)用于主振蕩激光放大結(jié)構(gòu)（MOPA）光纖激光器末級(jí)的、穩(wěn)定功率輸出的、線偏振激光輸出高功率光纖放大器。

背景技術(shù)

高功率光纖激光器以其散熱方式簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出功率大、功率密度高和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在空間領(lǐng)域、精密加工、激光雷達(dá)、激光測(cè)距、激光醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其中，采用主振蕩激光放大技術(shù)的線偏振高功率光纖激光器由于具有線偏振高功率輸出特性，在某些特殊激光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域廣受歡迎。然而，由于光纖激光器或光纖放大器容易受到振動(dòng)、應(yīng)力變化和溫度變化等環(huán)境因素的影響，激光器偏振態(tài)會(huì)有隨機(jī)性變化，使激光器單一偏振態(tài)下輸出功率出現(xiàn)較大的波動(dòng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服目前的主振蕩激光放大結(jié)構(gòu)線偏振光纖激光器系統(tǒng)偏振穩(wěn)定性差、輸出激光起偏后功率穩(wěn)定性嚴(yán)重下降的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種可以使光纖激光器輸出穩(wěn)定線偏振激光的MOPA結(jié)構(gòu)光纖激光器的末級(jí)光纖放大器，即線偏振激光輸出高功率光纖放大器。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問題的出發(fā)點(diǎn)是：通過監(jiān)控光纖放大器的輸出總功率和偏振態(tài)變化幅度，來調(diào)節(jié)光纖放大器的各泵浦激光器功率，補(bǔ)償光纖放大器起偏輸出后的偏振態(tài)引起的功率變化。

輸入激光信號(hào)功率一定時(shí)，光纖放大器的泵浦激光器的驅(qū)動(dòng)電流與光纖放大器輸出總功率存在固定的比例關(guān)系，監(jiān)控泵浦激光器驅(qū)動(dòng)電流就可以得到光纖放大器的輸出總功率；再通過監(jiān)控起偏器副偏振軸線偏振激光輸出的激光功率，由總功率減去副偏振軸線偏振激光輸出功率就得到了起偏輸出的主偏振軸的激光功率；最后通過調(diào)節(jié)光纖放大器的泵浦激光器驅(qū)動(dòng)電流改變泵浦激光器功率，以補(bǔ)償光纖放大器因偏振態(tài)變化造成的輸出線偏振激光功率波動(dòng)，獲得穩(wěn)定功率的主偏振軸激光輸出。

本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的線偏振激光輸出高功率光纖放大器，包括光隔離器、泵浦合束器、雙包層有源光纖、光纖準(zhǔn)直器、起偏器、泵浦激光器和泵浦激光器驅(qū)動(dòng)控制電路，功率恒定的激光信號(hào)經(jīng)光隔離器后接入泵浦合束器的信號(hào)輸入端，泵浦激光器接入泵浦合束器的泵浦輸入端，共同由泵浦合束器的輸出端進(jìn)入雙包層有源光纖，進(jìn)行放大，雙包層有源光纖的輸出連接光纖準(zhǔn)直器，光纖準(zhǔn)直器的輸出接入起偏器，起偏器有主偏振態(tài)激光輸出端口和與之正交的副偏振態(tài)激光輸出端口，前者輸出主偏振軸線偏振激光，后者輸出副偏振軸線偏振激光。所述泵浦激光器驅(qū)動(dòng)控制電路包括泵浦驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測(cè)器、光電探測(cè)器和微處理器，泵浦驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接泵浦激光器、其輸出的驅(qū)動(dòng)電流控制泵浦激光器的輸出功率。起偏器的副偏振態(tài)激光輸出端口連接光電探測(cè)器，監(jiān)控起偏器副偏振軸線偏振激光輸出的激光功率。泵浦驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與泵浦激光器之間串聯(lián)電流檢測(cè)器，電流檢測(cè)器監(jiān)控泵浦驅(qū)動(dòng)電路輸入泵浦激光器驅(qū)動(dòng)電流的大小。光電探測(cè)器和電流檢測(cè)器的的信號(hào)輸出端均與微處理器信號(hào)輸入端連接，微處理器的信號(hào)輸出端連接泵浦驅(qū)動(dòng)電路的控制端，泵浦驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)受微處理器控制。

輸入激光信號(hào)為連續(xù)激光信號(hào)或脈沖激光信號(hào)，即本實(shí)用新型的光纖放大器可以是連續(xù)激光放大器，也可以是脈沖激光放大器。

本光纖放大器在輸入激光信號(hào)功率恒定、且放大器散熱良好的情況下工作。

所述光隔離器與光纖放大器的工作波長和輸出功率相匹配。

所述光纖準(zhǔn)直器與光纖放大器的輸出光纖和工作波長相匹配。

所述起偏器與光纖放大器工作波長相匹配。

所述泵浦合束器為(n+1)×1泵浦合束器，其工作波長與光纖放大器工作波長和泵浦功率相符合，其中n為泵浦合束器的泵浦輸入端口，n大于等于2。

所述泵浦激光器為N個(gè)光纖輸出方式的大功率多模激光二極管，N≤n。

所述光隔離器、泵浦合束器、雙包層有源光纖、光纖準(zhǔn)直器均為保偏光器件，或者均為非保偏光器件。。