[发明专利]一种激光放大器及其泵浦光双程吸收系统、方法

说明书

本发明公开了一种激光放大器及其泵浦光双程吸收系统、方法，其泵浦光双程吸收系统包括：传输泵浦光和信号光的双包层光纤；准直输出由双包层光纤出的泵浦光的第一曲面光纤端帽；信号光高透泵浦光高反镜；耦合信号光的透镜组；传输信号光的第二曲面光纤端帽；以及，输入或输出信号光的光纤；由双包层光纤出的泵浦光经第一曲面光纤端帽准直输出，并经信号光高透泵浦光高反镜反射至第一曲面光纤端帽，原光路返回双包层光纤；双包层光纤、第一曲面光纤端帽、信号光高透泵浦光高反镜、透镜组、第二曲面光纤端帽、光纤依次设置以构成信号光的传输路径。本发明实现SBS和MI双提升，激光效率提升，解决了现有SBS和MI的矛盾关系。

技术领域

本发明属于光纤放大器技术领域，更具体地，涉及一种激光放大器及其泵浦光双程吸收系统、方法。

背景技术

高功率窄线宽光纤激光功率的提升，主要受到受激布里渊散射(SBS)和模式不稳定(MI)效应的限制，而在抑制SBS和MI的过程中存在一定的矛盾关系，给整体激光功率提升带来困难。

例如，增加增益光纤的纤芯直径可以提升SBS阈值，确容易产生高阶模，不利于抑制MI；例如，抑制SBS需要光纤的长度尽可能短，在保证一定吸收的情况下，就要求光纤对泵浦光的吸收系数尽可能高，但吸收系数高就会降低MI的阈值。类似的这种矛盾之处给窄线宽激光器的研制带来了较大的挑战。因此，怎样解决SBS和MI之间的矛盾是本领域技术人员亟待解决的难题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种激光放大器及其泵浦光双程吸收系统、方法。

本发明公开了一种光纤放大器的泵浦光双程吸收系统，包括：

用于传输泵浦光和信号光的双包层光纤；

用于准直输出由所述双包层光纤出的泵浦光的第一曲面光纤端帽；

用于透射信号光、反射泵浦光的信号光高透泵浦光高反镜；所述信号光高透泵浦光高反镜设置于泵浦光的焦面；

用于耦合信号光的透镜组；

用于传输信号光的第二曲面光纤端帽；以及，

用于输入或输出信号光的光纤；

由所述双包层光纤出的泵浦光经所述第一曲面光纤端帽准直输出，并经所述信号光高透泵浦光高反镜反射至所述第一曲面光纤端帽，原光路返回所述双包层光纤；

所述双包层光纤、所述第一曲面光纤端帽、所述信号光高透泵浦光高反镜、所述透镜组、所述第二曲面光纤端帽、所述光纤依次设置以构成信号光的传输路径。

可选地，当信号光由所述双包层光纤输入时，信号光经由所述双包层光纤、所述第一曲面光纤端帽、所述信号光高透泵浦光高反镜、所述透镜组、所述第二曲面光纤端帽、所述光纤，以构成正向泵浦系统。

可选地，当所述信号光由所述光纤输入时，信号光依次经由所述光纤、所述第二曲面光纤端帽、所述透镜组、所述信号光高透泵浦光高反镜、所述第一曲面光纤端帽、所述双包层光纤，以构成反向泵浦系统。

本发明还公开了一种光纤放大器的泵浦光双程吸收方法，其适用于上述的光纤放大器的泵浦光双程吸收系统，包括步骤：

由双包层光纤出的泵浦光经第一曲面光纤端帽准直输出，并经信号光高透泵浦光高反镜反射至第一曲面光纤端帽，原光路返回所述双包层光纤；

信号光依次经由双包层光纤、第一曲面光纤端帽、信号光高透泵浦光高反镜、透镜组、第二曲面光纤端帽、光纤。

本发明还公开了一种光纤放大器的泵浦光双程吸收方法，其适用于上述的光纤放大器的泵浦光双程吸收系统，包括步骤：