[发明专利]光学装置、用于放大种子光的方法和光纤放大器

说明书

公开了一种光学装置以及用于放大种子光的方法和光纤放大器。该光纤放大器具有激光二极管、光纤段和掺杂光纤。所述激光二极管从端刻面产生处于泵浦波长的泵浦光，并且与所述泵浦光进行光通信的光纤段具有光纤布拉格光栅(FBG)，所述FBG被配置为将来自所述端刻面的所述泵浦光锁定到所述泵浦波长。来自所述激光二极管的所述泵浦光与所述掺杂光纤的活性掺杂剂相互作用，并且由此能够放大所述种子光。为了提供不太相干的光并提高所述激光二极管在操作条件下的稳定性，所述FBG中的折射率变化具有沿着所述FBG的长度线性地改变的啁啾周期。所述啁啾周期使反射率从所述FBG的中心波长区域非对称地偏移，诸如使短波长的所述反射率蓝移。

技术领域

本公开涉及用于光纤放大器的二极管激光器的非对称啁啾光纤布拉格 光栅。

背景技术

激光二极管用于光纤放大器，并且光纤布拉格光栅(FBG)与激光二极管 一起使用以将其锁定到泵浦波长。一些常见类型的光纤布拉格光栅包括均 匀光纤布拉格光栅和啁啾光纤布拉格光栅。均匀光纤布拉格光栅具有沿光 纤构件的长度均匀地间隔开的光栅元件。相比之下，啁啾光纤布拉格光栅 具有沿光纤构件的长度增加间距的光栅元件。

这两种类型的光纤布拉格光栅都有其自身的优点和用途。作为一个示 例，当与激光二极管一起使用时，光纤布拉格光栅(诸如啁啾光纤布拉格光 栅)可提供更宽的带宽并且可增加在光纤布拉格光栅的包络内捕获的激光 模式的数量。得到的激光输出的光谱带宽产生可改善光纤放大器的输出功 率变化的更多非相干光。本质上，来自啁啾光纤布拉格光栅的更宽带宽允 许在光纤布拉格光栅的包络内捕获更多模式，从而增加在增加数量的模式 上的功率共享。

尽管在光纤放大器中与激光二极管一起使用的现有光纤布拉格光栅可 能是有效的，但本公开的主题旨在改善实现方式，诸如具有激光二极管的 光纤放大器。

发明内容

本文公开的光学装置与激光二极管一起使用。激光二极管具有端刻面 并且被配置为输出处于选定波长的光。该光学装置包括被配置为与输出光 光学相互作用的光纤段。光纤具有光纤布拉格光栅，该光纤布拉格光栅具 有多个折射率变化。折射率变化具有沿着光纤布拉格光栅的长度在空间上 变化的啁啾周期。啁啾周期中的折射率变化具有光纤布拉格光栅的短波长 区域的第一反射率。第一反射率从光纤布拉格光栅的中心波长区域非对称 地偏移，大于中心波长区域的第二反射率，并且大于另一个长波长区域的 第三反射率。

本文公开的光纤放大器用于放大具有种子波长的种子光。该光纤放大 器包括激光二极管、光纤段和掺杂光纤。激光二极管被配置为产生处于泵 浦波长的泵浦光。激光二极管具有前端刻面和后端刻面。前端刻面具有前 反射率，并且后端刻面具有后反射率。

光纤段与来自第二端刻面的泵浦光进行光通信。光纤段具有被配置为 将泵浦光锁定到泵浦波长的光纤布拉格光栅。光纤布拉格光栅具有长度并 且具有多个折射率变化，该多个折射率变化具有沿着光纤布拉格光栅的长 度在空间上变化的啁啾周期。啁啾周期中的折射率变化具有光纤布拉格光 栅的短波长区域的第一反射率。第一反射率从光纤布拉格光栅的中心波长 区域非对称地偏移，大于中心波长区域的第二反射率，并且大于长波长区 域的第三反射率。掺杂光纤掺杂有活性掺杂剂。光纤与种子光进行光通信 并且与来自激光二极管的泵浦光的至少一部分进行光通信。泵浦光的泵浦 波长被配置为与光纤的活性掺杂剂相互作用并且由此放大种子光。