[發明專利]一種抑制光子暗化和光子暗化漂白的裝置、方法

有效

• 申請號: 201910600937.5
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110247292B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 李進延;曹睿婷;邢潁濱;陳瑰;李海清;戴能利;楊旅云
• 申請（專利權）人: 華中科技大學鄂州工業技術研究院;華中科技大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/0941;H01S3/10
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 徐松

本發明公開了一種抑制光子暗化和光子暗化漂白的裝置，屬于光纖激光器技術領域，包括光纖激光器、光源、控制模塊和光纖模場適配器，所述光源和所述光纖激光器連接，所述光源輸出的中心波長是532nm；所述控制模塊和所述光纖激光器連接，所述控制模塊和所述光源連接，所述光源設置在所述控制模塊和所述光纖激光器之間；所述光纖模場適配器和所述光源連接，所述光纖模場適配器和所述光纖激光器連接，所述光纖模場適配器設置在所述光源和所述光纖激光器之間。本發明達到了能夠降低摻鐿光纖激光器輸出功率的衰減，提高摻鐿光纖激光器系統的壽命的技術效果。

技術領域

本發明屬于光纖激光器技術領域，特別涉及一種抑制光子暗化和光子暗化漂白的裝置、方法。

背景技術

光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器，光纖激光器可在光纖放大器的基礎上開發出來：在泵浦光的作用下光纖內極易形成高功率密度，造成激光工作物質的激光能級“粒子數反轉”，當適當加入正反饋回路(構成諧振腔)便可形成激光振蕩輸出。摻鐿光纖激光器具有高轉換效率、高光束質量、散熱性能優良以及結構緊湊等優點，因此得以廣泛應用于工業加工、激光醫療、軍事對抗、通信等領域。

對于應用于光纖激光器的技術而言，隨著摻鐿光纖激光器功率不斷攀升，目前單纖輸出功率可達萬瓦量級。然而，由于摻鐿光纖容易受到光子暗化效應的影響，其輸出功率逐漸下降，這種功率衰減不僅損害激光器的穩定性，同時也嚴重影響系統壽命，限制了激光器功率的進一步攀升。光子暗化現象表現為從紫外波段到近紅外波段的寬帶吸收，產生不可恢復的光學損耗。此外，光子暗化現象也會在激光器中引入額外的熱源，加劇熱管理難度，并且引起模式不穩定現象。光子暗化現象可以從光纖制備的源頭進行抑制。在光纖制備過程中，摻入鋁、磷、鈰等離子，可以有效抑制光子暗化。其次，對制備的光纖進行預處理，加載氫氣或氧氣，也能提高光纖的抗光子暗化性能，而由于加載氣體的方法較為復雜，并未得到廣泛應用。此外，對于已產生光子暗化的光纖，使用光漂白或熱漂白的方法，能不同程度上消除光子暗化。一旦搭建激光器的光纖被選定，激光器暗化過程中的暗化現象就不可調控。這樣使得摻鐿光纖激光器的輸出功率衰減較大，摻鐿光纖激光器的系統壽命短。

綜上所述，在現有的應用于光纖激光器的技術中，存在著摻鐿光纖激光器的輸出功率衰減較大，摻鐿光纖激光器的系統壽命短的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是存在著摻鐿光纖激光器的輸出功率衰減較大，摻鐿光纖激光器的系統壽命短的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種抑制光子暗化和光子暗化漂白的裝置，所述裝置包括：光纖激光器；光源，所述光源和所述光纖激光器連接，所述光源輸出的中心波長是532nm；控制模塊，所述控制模塊和所述光纖激光器連接，所述控制模塊和所述光源連接，所述光源設置在所述控制模塊和所述光纖激光器之間；光纖模場適配器，所述光纖模場適配器和所述光源連接，所述光纖模場適配器和所述光纖激光器連接，所述光纖模場適配器設置在所述光源和所述光纖激光器之間。

進一步地，所述光纖激光器包括：合束器，所述光源和所述合束器連接；若干個第一半導體激光器，每一個所述第一半導體激光器分別與所述合束器連接；所述控制模塊分別和每一個所述第一半導體激光器連接，每一個所述第一半導體激光器設置在所述控制模塊和所述合束器之間，所述光源設置在所述控制模塊和所述合束器之間。

進一步地，所述光纖激光器是摻鐿光纖激光器。

進一步地，所述光纖激光器的輸出功率是1毫瓦到1萬瓦。

進一步地，所述光源是帶有光纖輸出的第二半導體激光器，所述光源的輸出功率是1毫瓦到1千瓦，所述第二半導體激光器的輸出波長的數值范圍是500至550nm。

進一步地，所述第一半導體激光器的輸出波長的數值范圍是910nm至980nm。

進一步地，還包括：光源驅動電源，所述光源驅動電源和所述光源連接，所述光源設置在所述光源驅動電源和所述控制模塊之間。