[實用新型]末級放大器及光纖激光輸出裝置

有效

• 申請號: 201922356791.2
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN211238802U
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 羅韻;廖若宇;史儀;楚秋慧;吳思辛;鄒東洋;溫靜;歐陽麗娥;楊先衡;游云峰;趙鵬飛;王旗華;林宏奐;王建軍;景峰
• 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: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/094;H01S3/0941
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王立紅

1.一種末級放大器，其特征在于，所述末級放大器包括第一增益光纖、第一泵浦源、第一泵浦集束器、第一模式剝除器和第一傳輸光纖，所述第一泵浦源的泵浦功率大于或等于500瓦，所述第一增益光纖和所述第一傳輸光纖均為長度范圍為3米至5米、纖芯直徑范圍為15微米至30微米、盤繞直徑范圍6厘米至20厘米的光纖；

所述第一增益光纖的輸入端用于接收種子光，所述第一增益光纖的輸出端與所述第一泵浦源的輸入端連接，所述第一泵浦源的輸出端分別與所述第一模式剝除器的輸入端以及所述第一泵浦集束器連接；

所述第一泵浦源用于輸出泵浦光，所述第一泵浦集束器用于接收所述泵浦光并將所述泵浦光反向輸入至所述第一增益光纖，以對所述第一增益光纖中的所述種子光進行功率放大，得到功率放大后的第一信號光，所述第一模式剝除器用于將接收到的所述第一信號光中的殘余泵浦光剝離得到非線性成分占比低于預設值、最大功率大于或等于500瓦、光束質量M²1.6的第二信號光，并將所述第二信號光通過所述第一傳輸光纖輸出。

2.根據權利要求1所述的末級放大器，其特征在于，所述第一泵浦集束器的輸出功率大于或等于所述第一泵浦源的泵浦功率，信號光損耗率小于百分之十。

3.根據權利要求1所述的末級放大器，其特征在于，所述第一模式剝除器的剝除功率大于或等于100W。

4.根據權利要求1所述的末級放大器，其特征在于，所述第一增益光纖為雙包層、三包層或多包層光纖。

5.一種光纖激光輸出裝置，其特征在于，所述裝置包括：種子激光器、隔離器、前級預放大器、如權利要求1-4中任一項所述的末級放大器和主功率放大器，所述種子激光器的功率大于或等于0.1mW，所述隔離器的隔離功率大于或等于0.1mW；

所述種子激光器的輸出端與所述隔離器的輸入端連接，所述隔離器的輸出端與所述前級預放大器的輸入端連接，所述前級預放大器的輸出端與所述末級放大器的輸入端連接，所述末級放大器的輸出端與所述主功率放大器的輸入端連接；

所述隔離器用于匹配所述種子激光器輸出的光纖參數，對所述種子激光器輸出的信號光進行返回光隔離，所述前級預放大器用于基于所述種子激光器的輸出功率對信號光進行前級或多級預放大，將輸出功率大于或等于1W的信號光輸出至所述末級放大器，所述末級放大器用于獲得非線性成分占比低于預設值、最大功率大于或等于500W、光束質量M²1.6的種子光并輸出至所述主功率放大器，所述主功率放大器用于獲得輸出功率大于或等于4kW、光譜線寬小于或等于0.4納米、光束質量M²1.6的穩定窄線寬光纖激光。

6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述前級預放大器包括第二增益光纖、第二泵浦源、第二泵浦集束器、第二模式剝除器和第二傳輸光纖，所述第二增益光纖和所述第二傳輸光纖為長度范圍為1米至5米、纖芯直徑范圍為15微米至30微米、盤繞直徑范圍3厘米至10厘米的光纖，所述第二泵浦源的泵浦功率大于或等于10W；

所述第二增益光纖的輸入端用于接收種子光，所述第二增益光纖的輸出端與所述第二泵浦源的輸入端連接，所述第二泵浦源的輸出端分別與所述第二模式剝除器的輸入端以及所述第二泵浦集束器連接；

所述第二泵浦源用于輸出泵浦光，所述第二泵浦集束器用于接收所述泵浦光并將所述泵浦光反向輸入至所述第二增益光纖，以對所述第二增益光纖中的所述種子光進行功率放大，得到功率放大后的第三信號光，所述第二模式剝除器用于將接收到的所述第三信號光中的殘余泵浦光剝離得到輸出功率大于或等于1W的第四信號光，并將所述第四信號光通過所述第二傳輸光纖輸出。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二泵浦集束器的輸出功率大于或等于所述第二泵浦源的泵浦功率，信號光損耗率小于百分之十。

8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二模式剝除器的剝除功率大于或等于0.5W。