[發明專利]光能量增強裝置

有效

• 申請號: 201610206269.4
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105676366A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 馬驊;楊一;馬玉榮;任寰;張霖;石振東;原泉;陳波;楊曉瑜;柴立群;馬可;劉旭;姜宏振;劉勇;李東
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

技術領域

本發明涉及光纖技術領域，具體而言，涉及一種光能量增強裝 置。

背景技術

在某些應用或者研究過程中，有時候需要使用能量較高的光源。 例如，使用分光光度計測量光學元件的寬波長透/反射率時，由于分 光光度計受探測器在低光通量時量子效率的局限，當樣品的透/反射 率低于1％時，測量結果會產生較大的誤差。在無法突破探測器的量 子效率的局限的情況下，一般采用能量較高的光源來滿足測量需求。

現有技術中，在將光能量提高時采用的光能量增強的裝置一般 結構復雜，且成本較高。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種光能量增強裝置，通過光束在光 纖中的環形傳輸并疊加來提高光束的能量，獲得高能量光源，結構 簡單，以改善現有技術中的光能量增強的裝置結構復雜的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種光能量增強裝置，所述裝置包括：

光合束器，包括第一入射端口、第二入射端口以及出射端口； 光開關，包括輸入端口、第一輸出端口以及第二輸出端口；第一光 纖，所述第一光纖的一端連接所述光合束器的第二入射端口，所述 第一光纖遠離所述光合束器的另一端連接所述光開關的第一輸出端 口；以及第二光纖，所述第二光纖的一端連接所述光合束器的出射 端口，所述第二光纖遠離所述光合束器的另一端連接所述光開關的 輸入端口；光從所述光合束器的第一入射端口輸入，經所述出射端 口進入所述第二光纖，若所述第二光纖中的光的光能量低于所述光 開關的預設切換閾值，所述光開關控制所述第二光纖中的光從所述 光開關的第一輸出端口進入所述第一光纖，所述第一光纖中的光進 入所述光合束器的第二入射端口，與所述第一入射端口中的光耦合 后從所述光合束器的出射端口進入所述第二光纖，若所述第二光纖 中的光的光能量大于或等于所述光開關的預設切換閾值，所述光開 關控制所述第二光纖中的光從所述光開關的第二輸出端口輸出。

優選的，上述裝置中，所述第一光纖以及所述第二光纖為多模 光纖。多模光纖允許多個模式進行傳輸，可以使光纖中的光實現更 加有效的疊加。

優選的，上述裝置中，所述光合束器為光纖耦合器。

優選的，上述裝置中，所述光纖耦合器包括第一入射光纖、第 二入射光纖以及出射光纖，所述第一入射光纖的一端、所述第二入 射光纖的一端共同與所述出射光纖的一端相耦合，所述第一入射光 纖的另一端形成第一入射端口，所述第二入射光纖的另一端形成第 二入射端口，所述出射光纖的另一端形成出射端口。

優選的，上述裝置中，所述第二入射光纖與出射光纖的數值孔 徑相同，所述第二入射光纖的數值孔徑大于所述第一入射光纖。對 于同一芯徑的光纖，數值孔徑小的可以完全耦合進數值孔徑大的， 但是數值孔徑大的耦合進數值孔徑小的就有光能量的損失，而第二 入射光纖是光的入射端口，不受影響。

優選的，上述裝置中，所述第二入射光纖形成的第二入射端口 與所述第一光纖通過光纖連接器相連。

優選的，上述裝置中，所述光開關的響應時間為ns量級。響應 時間設置為ns量級的光開關可以使光能量在較短時間輸出。

優選的，上述裝置中，所述預設切換閾值小于或等于所述第一 光纖以及所述第二光纖中最大承受能量值最小的光纖的最大承受能 量值。

優選的，上述裝置中，還包括第三光纖，所述第三光纖與所述 光合束器的第一入射端口相連，用于光的輸入。

優選的，上述裝置中，還包括第四光纖，所述第四光纖與所述 光開關的第二輸出端口相連，用于光的輸出。

本發明實現的有益效果：本發明實施例提供的光能量增強裝置， 將光開關的預設切換閾值設置為需要的光能量的值，使從第一入射 端口進入的光合束器后進入第二光纖，當第二光纖中的光的光能量 小于需要的光能量的值，即小于光開關的預設切換閾值時，使第二 光纖中的光從第一光纖輸出以與第一入射端口中進入的光進行耦 合，當從第一入射端口中不斷入射的光與第一光纖中傳輸過來的光 不斷進行耦合，則第一光纖中的光能量不斷增強，第二光纖中的光 的光能量不斷增強，直到第二光纖中的光的光能量達到需要的光能 量，光開關控制光從第二輸出端口輸出，得到需要的高能量的光源。 結構簡單，成本低。

附圖說明