[實用新型]一種基于脈沖泵浦的光纖脈沖放大器

有效

• 申請號: 201721826143.3
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN207691190U
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 馬延峰
• 申請（專利權）人: 武漢孚晟科技有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/091;H01S3/11
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛

本實用新型公開了一種基于脈沖泵浦的光纖脈沖放大器，輸入耦合器的小分光比端連接探測器，輸入耦合器的大分光比端連接延時光纖，延時光纖另一端連接輸入隔離器輸入端，輸入隔離器輸出端連接泵浦信號合波器信號端，泵浦信號合波器泵浦端連接泵浦激光器，泵浦信號合波器公共端連接摻雜光纖，摻雜光纖另一端連接輸出隔離器的輸入端，探測器和所述泵浦激光器連接控制電路；控制電路包括相互連接的判斷模塊、數據處理模塊和驅動模塊，控制電路中判斷模塊用于判斷探測器是否探測到有輸入脈沖信號，驅動模塊用于在有脈沖信號輸入時驅動泵浦激光器，在無輸入脈沖信號時關閉泵浦激光器。

技術領域

本實用新型涉及光纖激光領域，特別是涉及一種基于脈沖泵浦的光纖脈沖放大器。

背景技術

在脈沖光纖激光器中，由種子光源和光纖放大器組合而成的激光主振蕩功率放大(MOPA)技術具有效率高，可以靈活調節脈寬、頻率參數等優點，在激光雷達、激光加工、光纖傳感等領域具有廣泛的應用。在MOPA結構的脈沖光纖激光器中，光放大器通常使用連續光泵浦的方式，但在測距激光雷達、光纖傳感等應用中，常采用重復頻率在1kHz-10kHz、脈寬為1ns-100ns的脈沖，光脈沖的占空比很低(<0.1)，若使用連續光泵浦方式，在無光脈沖信號輸入時的大部分時間內泵浦光一直存在光放大器中，這一方面導致兩脈沖間隔間大量放大自發輻射(ASE)甚至激射的產生，降低了輸出脈沖的消光比；另外一方面浪費了大量泵浦功率，并且由泵浦光產生的熱量還引起摻雜光纖溫度升高，限制了MOPA的最大輸出功率。

發明內容

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種基于脈沖泵浦的光纖脈沖放大器，能夠在有脈沖信號時驅動泵浦激光器，可有效降低脈沖放大器工作功耗，減小高功率光放大器中摻雜光纖的溫度，提高峰值輸出功率。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：提供一種基于脈沖泵浦的光纖脈沖放大器，包括依次鏈路連接的輸入耦合器、延時光纖、輸入隔離器、泵浦信號合波器、摻雜光纖、輸出隔離器，所述輸入耦合器的小分光比端連接探測器，所述輸入耦合器的大分光比端連接延時光纖，所述延時光纖另外一端連接輸入隔離器的輸入端，所述輸入隔離器輸出端連接泵浦信號合波器的信號端，所述泵浦信號合波器的泵浦端連接泵浦激光器，所述泵浦信號合波器的公共端連接摻雜光纖，所述摻雜光纖另一端連接輸出隔離器的輸入端，所述探測器和所述泵浦激光器連接控制電路；

其中，所述控制電路包括相互連接的判斷模塊、數據處理模塊和驅動模塊，所述控制電路中判斷模塊用于判斷所述探測器是否探測到有輸入脈沖信號，所述驅動模塊用于在有脈沖信號輸入時驅動所述泵浦激光器，在無輸入脈沖信號時，關閉所述泵浦激光器。

其中，所述控制電路中數據處理模塊用于在所述判斷模塊判斷有輸入脈沖信號時計算所述輸入脈沖信號的脈寬v和周期T。

其中，根據所述泵浦激光器需要提前開啟的時間t_P以及所述控制電路識別所述輸入脈沖信號和產生驅動電流所需要的時間t，選擇所述延時光纖的長度，使得所述延時光纖的延遲時間等于t+t_P。

其中，對所述泵浦激光器的泵浦關閉時間設置保護時間△t，所述控制電路以脈寬v+△t驅動所述泵浦激光器發送泵浦脈沖。

其中，所述摻雜光纖至少包括以下的任意一種：摻鉺光纖、摻鐿光纖或鉺鐿共摻光纖。

其中，相對于輸入信號的傳送方向，所述泵浦激光器泵浦方式為前向泵浦。

其中，相對于輸入信號的傳送方向，所述泵浦激光器泵浦方式為后向泵浦。

本發明的有益效果是：區別于現有技術的情況，通過控制電路在有脈沖信號時驅動所述泵浦激光器，從而降低脈沖放大器工作功耗，減小高功率光放大器中摻雜光纖的溫度，提高峰值輸出功率。此外，無信號輸入時，脈沖放大器泵浦激光器停止工作，脈沖放大器無放大的自發輻射光輸出，提升了輸出光脈沖的消光比。