[發明專利]一種多功能光隔離器、放大器、激光器及調試方法

有效

• 申請號: 202110228216.3
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113009631B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 楊直;趙明祥;葉錚
• 申請（專利權）人: 杭州奧創光子技術有限公司
• 主分類號: G02B6/27
• 分類號: G02B6/27;H01S3/067
• 代理公司: 杭州匯和信專利代理有限公司 33475
• 代理人: 陳江

本發明涉及一種多功能光隔離器、放大器、激光器及調試方法，該方案包括依次連接的輸入保偏光纖準直器、光分束器、第一偏振分光片、帶通濾波器、旋光晶體、半波片、第二偏振分光片及輸出保偏光纖準直器；通過所述輸入保偏光纖準直器使光束以P偏振進入所述光分束器，通過所述光分束器將入射光分為兩束，分出的小分量光通過耦合進入多模光纖準直器，用于前級放大功率檢測，剩余分量光射向第一偏振分光片方向，本發明將分束器和帶通濾波器集成在光纖隔離器中，具有前級功率監測兼濾波功能。

技術領域

本發明涉及激光技術領域，具體涉及一種多功能光隔離器、放大器、激光器及調試方法。

背景技術

光纖激光器具有結構緊湊、光電轉換效率高、穩定性好，光束質量優異等優勢，因此被廣泛應用于光纖通訊、激光通訊、航空航天、軍事國防安全、醫療器械儀器設備、大型基礎建設等領域。

目前，光纖激光器中的光纖放大器一般由帶尾纖輸出的泵浦源、光纖合束器、增益光纖及光纖隔離器等組成。其中種子光和泵浦光通過光纖合束器合束以后進入增益光纖，種子光在增益光纖中被放大。光纖隔離器是利用磁光晶體的法拉第效應制成的光無源器件，只允許光在光路中沿著單一方向傳輸。在光路中接入光纖隔離器，能有效地抑制后級放大系統的回返光、后級光學元件表面和激光器加工端面等處產生的反射光返回激光器，從而保證激光器工作狀態的穩定。

在超快激光器的串聯放大系統中，光纖隔離器輸出端與后級放大光路之間需要熔接一個光分路器，光分路器的作用是從放大后的光中分出一路小信號的光用來監控光纖放大器的工作狀態，以防止在光路中光信號丟失的情況下，光路產生自激振蕩，打壞光纖和光路中的器件。這種結構增加了光纖熔接點和長度，不僅給光路的穩定性帶來隱患，不利于后級脈沖的壓縮以及激光器的小型化和集成。

中國專利CN201610078046.4公開了一種光隔離器，其公開了在光傳播方向上依次設置有輸入端光纖準直器10、第一雙折射晶體11、法拉第旋光器12、半波片13、第二雙折射晶體14、窄帶通濾波片15、輸出端光纖準直器16，此結構仍是常見的光隔離器結構，還是需要在輸出端與后級放大光路之間需要熔接一個光分路器，因此增加了光纖熔接點和長度，不僅給光路的穩定性帶來隱患，不利于后級脈沖的壓縮以及激光器的小型化和集成。

綜上，亟待需要一種可顯著減少因光路中光纖過長導致的非線性效應的積累，且便于后級激光脈沖的壓縮的光纖隔離器。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提供了一種多功能光隔離器、放大器、激光器及調試方法。

為了實現上述發明目的，本發明采用了以下技術方案：一種多功能光隔離器包括依次連接的輸入保偏光纖準直器、光分束器、第一偏振分光片、帶通濾波器、旋光晶體、半波片、第二偏振分光片及輸出保偏光纖準直器；通過所述輸入保偏光纖準直器使光束以P偏振進入所述光分束器，通過所述光分束器將入射光分為兩束，分出的小分量光通過耦合進入多模光纖準直器，用于前級放大功率檢測，剩余分量光射向第一偏振分光片方向。

工作原理及有益效果：1、將光分束器和帶通濾波器都集成在光纖隔離器中，其中，顯著減少了因光路中光纖過長導致的非線性效應的積累，便于后級激光脈沖的壓縮；

2、通過光分束器將入射光分為兩束，分出的小分量光通過耦合進入多模光纖準直器，用于前級放大功率檢測，使得本光隔離器具備前級功率監測的功能；

3、將帶通濾波器設于光分束器和第一偏振分光片之后，可在進入主放大前濾除信號中的對脈寬壓縮沒有貢獻的光譜成分，可以減少后級主放大產生的無效的光譜成分，使最終主放大輸出的光譜與脈沖壓縮器的工作光譜相匹配，有利于超短脈沖激光器壓縮器壓縮效率的提升；

4、相比現有技術，本方案將前級功率監測和濾波功能繼承于光隔離器內，從而有助于激光器的小型化和高集成度，顯著減少了光路中的光纖熔接點以及耦合器件，結構緊湊，工作穩定。