[發(fā)明專利]用于將受激拉曼散射（SRS）光導(dǎo)向出光纖的光纖裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980086896.0
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN113316729A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·L·洛德;D·A·V·克萊納;C·G·范寧
• 申請（專利權(quán)）人: 恩耐公司
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G02B6/34
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

用于在信號光譜上選擇性地將拉曼光譜耦合出光纖的光纖裝置、系統(tǒng)和方法，所述信號光譜可以在光纖系統(tǒng)的一個或多個導(dǎo)模中傳播。光纖系統(tǒng)可以包括線性調(diào)頻光纖布拉格光柵(CFBG)或長周期光纖光柵(LPFG)，其中每一者都有選擇地在信號光譜上將以光纖的纖芯傳播模傳播的拉曼光(通過任何周圍的包層)完全去導(dǎo)向出光纖，信號光譜將保持在光纖的導(dǎo)模中。

優(yōu)先權(quán)聲明

本申請要求于2018年12月28日提交的題為“用于將受激拉曼散射(SRS)光導(dǎo)向出光纖的光纖裝置和方法”的美國臨時專利申請第62/786,173號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。

背景

光纖激光器工業(yè)繼續(xù)增加激光器性能度量，例如平均功率、脈沖能量和峰值功率。脈沖能量和峰值功率與光纖中能量的存儲和提取相關(guān)聯(lián)，同時減輕可能對輸出脈沖的時間和光譜內(nèi)容具有不利影響的非線性過程。受激拉曼散射(SRS)光是與光纖介質(zhì)(例如玻璃)的振動相關(guān)聯(lián)的一個這樣的非線性過程的結(jié)果。 SRS通常是通過這些系統(tǒng)所包括的光纖的光纖激光器和/或光纖功率放大器信號光的不想要的副產(chǎn)品。

SRS光的產(chǎn)生可以降低預(yù)期信號輸出波長中的功率。SRS的產(chǎn)生還可能使激光發(fā)射不穩(wěn)定，導(dǎo)致不期望的輸出功率波動。SRS的產(chǎn)生也可能對激光系統(tǒng)發(fā)射的空間分布有不利影響。也可以通過從激光系統(tǒng)內(nèi)部或外部的物體(例如用于操縱激光器或放大器輸出的光裝置或被施加激光輸出的工件)的反射，在激光器和放大器系統(tǒng)中再引入SRS。這種反射還會使激光發(fā)射不穩(wěn)定。一旦產(chǎn)生，光纖系統(tǒng)的激光器和/或放大器可以將SRS光放大到對系統(tǒng)內(nèi)部的部件(例如光纖激光器或光纖放大器)造成災(zāi)難性損壞的程度。SRS 光也可能對光纖系統(tǒng)外部的部件有害，因?yàn)榭赡軟]有為SRS光的波長指定外部組件。所遞送的波長與所期望的波長之間的這種不匹配可導(dǎo)致工件性能不理想，或者可導(dǎo)致具有集成光纖系統(tǒng)的外部系統(tǒng)造成眼睛安全問題。同樣地，可能期望抑制光纖系統(tǒng)內(nèi)的SRS的生成，從光纖系統(tǒng)移除SRS光，和/或以其他方式減輕SRS的一個或多個不想要的影響。

附圖說明

在附圖中通過舉例而非限制的方式示出了在此描述的材料。為了說明的簡單和清楚，圖中所示的元件不必按比例繪制。例如為了清楚起見，一些元件的尺寸可能相對于其他元件被夸大。此外，在認(rèn)為適當(dāng)?shù)那闆r下，在圖中重復(fù)參考標(biāo)號以指示對應(yīng)或類似元件。圖中：

圖1是示出根據(jù)一些實(shí)施例的用于選擇性地將拉曼光譜耦合出光纖的方法的流程圖；

圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的將拉曼光譜選擇性地耦合出光纖的裝置的示意圖；

圖3A和圖3B是根據(jù)一些實(shí)施例的光纖的縱向和橫向截面圖；

圖4A是根據(jù)一些實(shí)施例的包括長周期光纖光柵(LPFG)的光纖長度的縱向截面圖；

圖4B是穿過根據(jù)對稱光柵實(shí)施例的圖4A所示的LPFG的一部分的橫向截面圖；

圖4C是穿過根據(jù)非對稱光柵實(shí)施例的圖4A中所示的LPFG的一部分的橫向截面圖；

圖5是根據(jù)一些實(shí)施例的包括線性調(diào)頻光纖布拉格光柵(CFBG)的光纖長度的縱向截面圖；

圖6是示出根據(jù)一些實(shí)施例的從具有線性調(diào)頻光纖布拉格光柵(CFBG)的光纖系統(tǒng)中選擇性地去除拉曼光譜的方法的流程圖；

圖7是根據(jù)一些CFBG實(shí)施例的將拉曼光譜選擇性地耦合出光纖的裝置的示意圖；和

圖8A和圖8B是根據(jù)一些實(shí)施例的包括光振蕩器、光功率放大器和LPFG或CFBG的光纖系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式