[發明專利]一種基于反轉粒子數調控的光纖激光器

在審

• 申請號: 202110885946.0
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113675709A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 史偉;史朝督;田浩;盛泉;鄧勛;姚建銓
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/094
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

1.一種基于反轉粒子數調控的光纖激光器，其特征在于，所述激光器包括：激光種子源、隔離器、泵浦源、泵浦耦合器件、縱向摻雜濃度編輯光纖、準直輸出器，

所述激光種子源提供激光信號，所述隔離器用于保護激光種子源，所述泵浦耦合器件用于將泵浦源發出的泵浦光耦合進入所述縱向摻雜濃度編輯光纖中，所述縱向摻雜編輯光纖實現對激光的放大；

在所述縱向摻雜濃度編輯光纖的不同縱向位置上編輯不同的稀土離子摻雜濃度，包括：

1)在信號輸入端編輯較小的稀土離子摻雜濃度，使得所述縱向摻雜濃度編輯光纖在信號輸入端吸收泵浦光后產生粒子數反轉，匹配輸入激光信號對上能級粒子數的提取能力，減少剩余反轉粒子數，在實現對激光信號放大的過程中，減弱ASE的強度；

2)通過在所述縱向摻雜濃度編輯光纖中沿縱向編輯逐步遞增或階躍遞增的稀土離子濃度，激光信號由所述縱向摻雜濃度編輯光纖的低摻雜端入射，在所述縱向摻雜濃度編輯光纖的信號入射端產生SBS積累，提高SBS閾值。

2.根據權利要求1所述的一種基于反轉粒子數調控的光纖激光器，其特征在于，從信號光進光纖至出光纖，所述縱向摻雜濃度編輯光纖的摻雜濃度變化方式為漸變型或階躍型，摻雜濃度逐漸增大，或逐漸減小，或先增大后減小，或先減小后增大。

3.根據權利要求1所述的一種基于反轉粒子數調控的光纖激光器，其特征在于，所述激光種子源、隔離器、泵浦耦合器件、縱向摻雜濃度編輯光纖為保偏或非保偏均可。

4.根據權利要求1所述的一種基于反轉粒子數調控的光纖激光器，其特征在于，所述泵浦源為半導體激光器，或光纖激光器或固體激光器；

激光模式為基橫模或多橫模，發射波長處在所述縱向摻雜濃度編輯光纖的吸收帶內，使縱向摻雜濃度編輯光纖產生激光增益；

所述泵浦耦合器件為波分復用器或信號泵浦合束器，根據泵浦源的形式和橫模選擇相應的耦合方式和器件。