[發明專利]一種保偏光纖放大器

有效

• 申請號: 202210148587.5
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114284850B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 楚秋慧;顏冬林;董克攻;陶汝茂;李峰云;郭超;舒強;張昊宇;林宏奐;王建軍
• 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: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/10;H01S3/067
• 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: 賈耀斌

本發明提供了一種保偏光纖放大器，涉及激光器領域。包括通過保偏光纖依次連接的種子源、偏振光旋轉結構、放大組件及輸出端帽。所述種子源用于輸出慢軸傳輸的種子光，所述偏振光旋轉結構用于將種子光變為快軸傳輸，所述放大組件用于對種子光進行放大，所述輸出端帽用于將放大后的激光輸出。本發明通過采用保偏光纖的快軸傳輸激光，利用其較大的彎曲損耗獲得更好的選模效果，從而提升保偏光纖放大器的MI閾值，使得輸出功率可以進一步提高。

技術領域

本發明涉及激光器領域，尤其涉及一種保偏光纖放大器。

背景技術

光纖激光器具有體積小、效率高、光束質量好、熱管理方便等突出的優點，因此發展速度極快，在工業和國防領域等方面給得到了廣泛的應用，具有良好的發展前景。而相比于隨機偏振光纖激光器，保偏光纖激光器在激光通信、高精度傳感、引力波探測、光束合成等領域具有特殊的應用，因此，對保偏光纖激光器的研究具有重要意義。

近年來，隨著光纖制造工藝和泵浦技術的不斷發展，光纖激光器的輸出功率不斷提高。但是，輸出功率的提高，容易產生非線性效應（如受激拉曼散射SRS和受激布里淵散射SBS效應）。一般采用大模場來抑制非線性效應，然而大模場光纖中基模和高階模之間的相互干涉，又會使激光器產生模式不穩定（mode instability，MI）效應，使激光器的光束質量下降。

而相比于隨機偏振光纖激光器，保偏光纖激光器受非線性效應、模式不穩定效應等因素的限制更大，輸出功率遠低于隨機偏振光纖激光器。目前，抑制保偏光纖激光器中模式不穩定效應的主要方法包括彎曲增益光纖、改變泵浦波長、特殊光纖設計等方法，但是保偏光纖放大器通常采用保偏光纖的慢軸傳輸激光，在相同彎曲直徑下，慢軸傳輸的彎曲損耗遠小于快軸，因此彎曲選模效果較差，而目前其他的方法提升MI閾值的能力十分有限。

發明內容

為克服現有技術中的不足，本申請提供一種保偏光纖放大器。

本申請提供的一種保偏光纖放大器，包括通過保偏光纖依次連接的種子源、偏振光旋轉結構、放大組件及輸出端帽，所述種子源用于輸出慢軸傳輸的種子光，所述偏振光旋轉結構用于將種子光變為快軸傳輸，所述放大組件用于對種子光進行放大，所述輸出端帽用于將放大后的激光輸出。

在一種可能的實施方式中，所述偏振光旋轉結構為正交熔接的保偏光纖。

在一種可能的實施方式中，所述放大組件通過反向泵浦方式進行放大。

在一種可能的實施方式中，所述放大組件包括保偏增益光纖、保偏泵浦及泵浦源，所述保偏增益光纖一側通過保偏光纖連接至所述偏振光旋轉結構，另一側通過保偏光纖連接至所述保偏泵浦的輸入端，所述保偏泵浦的泵浦端通過保偏光纖連接至所述泵浦源，所述保偏泵浦的輸出端通過保偏光纖連接至所述輸出端帽。

在一種可能的實施方式中，所述保偏增益光纖選自摻鐿保偏光纖、摻鉺保偏光纖、摻銩保偏光纖中的至少一種。

在一種可能的實施方式中，所述泵浦源選自激光二極管泵浦源、光纖激光泵浦源中的至少一種。

在一種可能的實施方式中，所述保偏光纖放大器還包括包層光剝離器，所述包層光剝離器用于將殘余的泵浦光和泄漏到包層中的種子光剝除。

在一種可能的實施方式中，所述包層光剝離器的數量為兩個，其中一個所述包層光剝離器位于所述偏振光旋轉結構與所述保偏增益光纖之間，另一個所述包層光剝離器位于所述保偏泵浦與所述輸出端帽。

在一種可能的實施方式中，所述保偏光纖采用PANDA型保偏光纖。

在一種可能的實施方式中，所述偏振光旋轉結構為偏振旋轉器。

相比現有技術，本申請的有益效果：