[發明專利]一種窄線寬光纖放大系統及方法

有效

• 申請號: 202011260715.2
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112421369B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 高茂華;孫曉杰
• 申請（專利權）人: 武漢中科銳擇光電科技有限公司
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/102;H01S3/105;H01S3/067
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 陳建軍

本發明涉及一種窄線寬光纖放大系統及方法，所述系統包括窄線寬激光器、偏振相關環形器、帶通濾波器、泵浦激光器、波分復用器、增益光纖及偏振旋轉濾波單元；窄線寬激光器輸出入射激光；偏振相關環形器對入射激光進行單偏振，得到單偏振激光；帶通濾波器對單偏振激光進行濾波，得到濾波后的激光；泵浦激光器輸出泵浦激光；波分復用器使泵浦激光與濾波后的激光耦合，得到耦合后的激光；增益光纖對耦合后的激光進行放大，得到放大后的激光；偏振旋轉濾波單元將放大后的激光進行反射，形成反射激光；偏振相關環形器還將反射激光的偏振態與入射激光偏振態正交，輸出正交激光。本發明所述系統，抑制了自發輻射，提高了窄線寬激光的放大效率。

技術領域

本發明涉及光纖激光技術領域，尤其涉及一種窄線寬光纖放大系統及方法。

背景技術

光纖激光器可作為傳統固態激光器的替代品，具有簡單，穩定和成本低的優點，近幾十年來快速發展的窄線寬激光器帶來革命性的變化，被廣泛用于光譜學、度量學、醫學、生物學和工業等領域。

窄線寬激光器的一個重要發展方向，是如何提高窄線寬激光的頻譜對比度，降低自發輻射噪聲導致的附加噪聲，提高頻譜對比度，對于基于窄線寬激光的傳感和精密測量應用具有重要意義。

窄線寬激光放大過程中自發輻射放大難以避免，是制約頻譜對比度的重要因素，而自發輻射引起的散粒噪聲、強度抖動又會通過光纖色散、非均勻增益等因素耦合至窄線寬激光，導致噪聲增加，同時自發輻射的產生會引起增益飽和效應，降低窄線寬激光的放大倍數降低，影響放大效率。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種窄線寬光纖放大系統系統及方法，用以解決現有技術中因自發輻射而降低窄線寬激光的放大效率的技術問題。

本發明提供一種窄線寬光纖放大系統，包括窄窄線寬激光器、偏振相關環形器、帶通濾波器、泵浦激光器、波分復用器、增益光纖及偏振旋轉濾波單元；

所述窄線寬激光器用于輸出入射激光；所述偏振相關環形器用于對入射激光進行單偏振，得到單偏振激光；所述帶通濾波器用于對單偏振激光進行濾波，得到濾波后的激光；所述泵浦激光器用于輸出泵浦激光；所述波分復用器用于使泵浦激光與所述濾波后的激光耦合，得到耦合后的激光；所述增益光纖用于對耦合后的激光進行放大，得到放大后的激光；所述偏振旋轉濾波單元用于將放大后的激光反射，形成反射激光；所述偏振相關環形器還用于將反射激光的偏振態與入射激光偏振態正交，輸出正交激光。

進一步地，所述窄線寬激光器的輸出端和偏振相關環形器的輸入端連接，所述偏振相關環形器的第一輸出端與帶通濾波器連接，所述帶通濾波器與所述波分復用器的信號耦合端連接，所述泵浦激光器的泵浦端與所述波分復用器信號耦合端連接。

進一步地，所述波分復用器的公共端與所述增益光纖的一端連接，所述增益光纖的另一端與所述偏振旋轉濾波單元連接。

進一步地，所述窄線寬光纖放大系統還包括光纖跳線，所述偏振相關環形器的第二輸出端與所述光纖跳線連接，所述光纖跳線用于輸出正交激光。

進一步地，所述偏振旋轉濾波單元包括法拉第旋轉器、窄帶光纖濾波器和光纖反射鏡，所述拉第旋轉器、窄帶光纖濾波器和光纖反射鏡依次連接。

進一步地，所述偏振旋轉濾波單元包括法拉第旋轉器和光纖光柵，所述法拉第旋轉器與光纖光柵連接。

進一步地，所述偏振旋轉濾波單元包括窄帶寬濾波器和法拉第旋轉鏡，所述窄帶寬濾波器與法拉第旋轉鏡連接。

進一步地，所述帶通濾波器的工作帶寬小于0.5nm，所述帶通濾波器為光纖光柵或帶通濾波片。

本發明還提供了一種根據上述任一技術方案所述的窄線寬光纖放大系統的方法，包括以下步驟：