[发明专利]三阶拉曼放大器的泵浦源

权利要求书

1.一种三阶拉曼放大器的泵浦源，其包括高功率拉曼激光器,其特征在于：可调功率分配器将高功率拉曼激光器输出功率分成两部分，第一部分保持波长不变，在总输出中作为3级泵浦激光器的3级泵浦源使用，其产生的3级泵浦光直接进入宽带合波器的一个输入端，第二部分通过增加选频器件形成两个级联拉曼激光谐振腔：第一级联拉曼激光谐振腔、第二级联拉曼激光谐振腔，由可调功率分配器分出的3级泵浦光作为输入泵浦光，在第一级联拉曼激光谐振腔内由高频3级泵浦光向低频2级泵浦光转化，在第二个级联拉曼激光谐振腔内，第一级联拉曼激光谐振腔生成的2级泵浦光向1级泵浦光转换，所述第一级联拉曼激光谐振腔、第二级联拉曼激光谐振腔依次产生2级泵浦光和1级泵浦光，各级泵浦光在增益光纤中，其功率随着距离发生变化，3级泵浦光，2级泵浦光及1级泵浦光在谐振腔内的反馈及传输过程用如下的方程来描述：

F和B分别代表前、后传输方向；P代表功率，P_p3,P_p2,P_p1，分别代表3级泵浦功率，2级泵浦光功率，1级泵浦光功率；α为拉曼光纤损耗；g为拉曼光纤拉曼增益系数；强泵浦情况下，拉曼光纤中的自发拉曼散射效应ASE通常非常弱，因此在上式中忽略了ASE；

在z＝0,z＝L处的边界条件分别为：

P_p3(0)＝P_IN

2.根据权利要求1所述的一种三阶拉曼放大器的泵浦源，其特征在于：所述第一级联拉曼激光谐振腔包括选频器件2级布拉格高反射光栅(FBG2),增益光纤与2级可调布拉格光栅(FBG3)；所述第二级联拉曼激光谐振腔包括选频器件1级布拉格高反射光栅(FBG1)与1级可调布拉格宽带光栅(FBG4)。

3.根据权利要求1所述的一种三阶拉曼放大器的泵浦源，其特征在于：所述选频器件的反射率可调，1级泵浦光和2级泵浦光输出光功率及比例通过调节选频器件光纤光栅的反射率来实现。

4.根据权利要求1所述的一种三阶拉曼放大器的泵浦源，其特征在于：所述可调功率分配器的分配比例可调，可以平衡1级泵浦光，2级泵浦光，3级泵浦光的泵浦功率及其各自的比例。

5.根据权利要求1所述的一种三阶拉曼放大器的泵浦源，其特征在于：可以现场通过调节可调功率分配器的比例及可调布拉格光栅的反射率，获得最优的拉曼增益效果或者最优的系统传输效果。

6.根据权利要求1所述的一种三阶拉曼放大器的泵浦源，其特征在于：所述的高功率拉曼激光器输出功率5W以上，波长为1260～1280nm之间，所述高功率拉曼激光器类型可以是光纤拉曼激光器或者其他类型的高功率激光器。

7.根据权利要求1或4所述的一种三阶拉曼放大器的泵浦源，其特征在于：所述的可调功率分配器,能将高功率的激光器的输出功率分成两部分，每部分的功率分配比例是可以调节的，调节范围10～90％之间，而且调谐比例是可以通过上位机来现场实现的，通过调节分配比例，能够调整3级泵浦光与1级泵浦光,2级泵浦光的功率占比。

8.根据权利要求2所述的一种三阶拉曼放大器的泵浦源，其特征在于：所述的2级布拉格高反射光栅位于信号输入端，反射波长1360～1380nm，反射带宽5～10nm，其反射率大于95％；所述的2级可调布拉格光栅位于信号输出端，反射波长1360～1380nm，反射带宽5～10nm,其反射率是可调的，调节范围在5～90％之间；所述的1级布拉格高反射光栅位于信号输入端，反射波长1420～1480nm,反射带宽为20～40nm，反射率95％；位于信号输出端的1级布拉格可调光栅也是宽带光栅，反射波长1420～1480nm,其反射带宽为20～40nm，其反射率是可调的，调节范围在5～90％之间。

9.根据权利要求2所述的一种三阶拉曼放大器的泵浦源，其特征在于：所述的增益光纤为锗硅光纤，具有高拉曼增益系数的特点，斯托克斯频移为440cm-1。