一种基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器制造技术

本发明专利技术属于光纤通信技术领域，公开了一种基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，包括：泵浦源，用于输出泵浦光；增益光纤；泵浦耦合器件，与所述泵浦源和所述增益光纤相连，用于将所述泵浦光耦合进入所述增益光纤；反射组件，与所述增益光纤相连，将增益光纤输出的泵浦光反射耦合进所述增益光纤；倾斜光栅结构，与所述增益光纤相连，用于损耗超出阈值波长的受激拉曼散射波的能量。本发明专利技术提供了一种能够兼顾抑制受激拉曼散射效应和设备性能的基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤线通信
，特别涉及一种基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器。
技术介绍
石英光纤存在着非线性效应，当在光纤中传输高功率密度光信号时，光纤材料折射率受到高功率光强的调制，使其不再是线性介质特性，产生出与信号光不同新的增益和频率分量，而影响到正常的光纤信号传输。在目前已有的单模或者多模高功率光纤激光器中都受到不同程度的受激拉曼散射效应SRS影响，使其会产生出与激光器自身波长不同的新的波长分量，导致激光器单色性和性能的劣化，所以一般高功率激光器中都会采取措施抑制SRS，改善激光器性能。现有技术中，抑制光纤激光器中SRS的主要办法为采用大芯径光纤，尽可能的减少光纤传输长度，或者施加多泵浦源的方式，技术程度较为复杂，其对于关键技术和工艺都有较强的影响，其性能受到一定程度的限制；同时使用对象范围较窄。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，解决现有技术中，抑制光纤激光器措施复杂，对工艺要求高，性能受限，适用对象范围窄的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，包括：泵浦源，用于输出泵浦光；增益光纤；泵浦耦合器件，与所述泵浦源和所述增益光纤相连，用于将所述泵浦光耦合进入所述增益光纤；反射组件，与所述增益光纤相连，将增益光纤输出的泵浦光反射耦合进所述增益光纤；倾斜光栅结构，与所述增益光纤相连，用于损耗超出阈值波长的受激拉曼散射波的能量。进一步地，所述倾斜光栅结构包括：倾斜光纤光栅；所述倾斜光纤光栅熔接在所述增益光纤一端。进一步地，所述倾斜光栅结构包括：刻写在所述增益光纤内的倾斜光栅。进一步地，所述反射组件包括：全反射光纤光栅和部分反射光纤光栅；所述全反射光纤光栅熔接在所述增益光纤的输入端，所述部分反射光纤光栅熔接在所述增益光纤输出端。进一步地，所述泵浦耦合器件包括：第一耦合器和第二耦合器；所述第一耦合器连接在所述全反射光纤光栅与所述增益光纤输入端之间；所述第二耦合器连接在所述部分反射光纤光栅与所述增益光纤输出端之间；所述第一耦合器和所述第二耦合器分别与所述泵浦源相连。进一步地，所述光纤激光器还包括：隔离器；所述隔离器与所述泵浦耦合器件的输入端相连，用于抑制传输光纤中的反射信号。进一步地，所述光纤激光器还包括：环形器；所述环形器第一端与所述增益光纤输出端相连、所述环形器第二端与所述反射组件相连；所述环形器第三端与所述泵浦耦合器件相连；其中，所述增益光纤输出的泵浦光经由所述环形器的第一端输入，由所述反射组件反射，从所述第三端进入所述泵浦耦合器件。进一步地，所述光纤激光器还包括：隔离器；所述隔离器与所述增益光纤的输出端相连，用于抑制传输光纤中的反射信号。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请实施例中提供的基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，通过设置倾斜光栅结构，针对泵浦光能量和初始信号光能量进行针对性筛选，即设置SRS阈值条件：将特定波长以下的光筛选反射进入腔中，实现正反馈，实现增益累加，最终输出的激光信号；将特定波长以上波经过倾斜光栅结构或者器件时，由于波长匹配，其纤芯中传输的基模能量会与包层模耦合，导致其损耗提高，从而使得不再满足SRS的阈值条件，实现SRS的抑制，达到特定波长下尽可能的纯净输出；从而兼顾SRS抑制和设备性能。另一方面，设备间无缝连接，而不需要改变其本身的材料和结构，在保证原有激光器的性能的基础上实现最大程度的SRS抑制；通过倾斜光栅的多种参数，如光栅长度，调制周期，调制深度，倾角，啁啾等的可调性使得理论上可以应对不同激光器下的SRS情况，实现最大程度的保证激光光束和输出功率的前提下抑制SRS，并且可以适应各类光纤激光器；同时也可以通过对于倾斜光纤光栅的结构参数调制而改变光纤激光器的输出特性，如偏振特性等，可以满足各类型光纤激光器需求。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器的结构示意图；图2为本专利技术实施例二提供的基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器的结构示意图；图3为本专利技术实施例三提供的基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器的结构示意图；图4为本专利技术实施例四提供的基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的光纤激光器的倾角对于透射普的OptiGrating仿真结果；图6为本专利技术实施例提供的光纤激光器的周期对于透射普的OptiGrating仿真结果；图7为本专利技术实施例提供的光纤激光器的长度对于透射普的OptiGrating仿真结果。具体实施方式本申请实施例通过提供基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，解决现有技术中，抑制光纤激光器措施复杂，对工艺要求高，性能受限，适用对象范围窄的技术问题；达到了抑制受激拉曼散射效应，提升了激光器的性能的技术效果。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本专利技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。下面针对激光器结构提出四种具体的结构实现方案。实施例一参见图1，本专利技术实施例提供的一种基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，包括：泵浦源，用于输出泵浦光；增益光纤1；泵浦耦合器件(3、4)，与所述泵浦源和所述增益光纤1相连，用于将所述泵浦光耦合进入所述增益光纤1。反射组件(5、6)，与所述增益光纤1相连，将增益光纤1输出的泵浦光反射耦合进所述增益光纤1。倾斜光栅结构2，与所述增益光纤1相连，用于损耗超出阈值波长的受激拉曼散射波的能量。具体来讲，所述倾斜光栅结构包括：倾斜光纤光栅；所述倾斜光纤光栅熔接在所述增益光纤一端。所述反射组件包括：全反射光纤光栅5和部分反射光纤光栅6；所述全反射光纤光栅5熔接在所述增益光纤1的输入端，所述部分反射光纤光栅6熔接在所述增益光纤1输出端。所述泵浦耦合器件包括：第一耦合器3和第二耦合器4；所述第一耦合器3连接在所述全反射光纤光栅5与所述增益光纤1输入端之间。所述第二耦合器4连接在所述部分反射光纤光栅6与所述增益光纤1输出端之间。所述第一耦合器3和所述第二耦合器4分别与所述泵浦源相连。进一步地，所述光纤激光器还包括：隔离器7；所述隔离器7与所述泵浦耦合器件的输入端相连，用于抑制传输光纤中的反射信号。实施例二参见图2，本实施例是在实施例一的基础上，针对所述倾斜光栅2的结构形式做出第二种方案。具体来说，所述倾斜光栅结构包括：刻写在所述增益光纤内的倾斜光栅。其他结构不再赘述上述两个实施例为腔形光纤激光器，下面基于倾斜光栅的环形光性激光器的实现方案。实施例三参见图3，本专利技术实施例提供的一种基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，包括：泵浦源，用于输出泵浦光；增益光纤；泵浦耦合器件，与所述泵浦源和所述增益光纤相连，用于将所述泵浦光耦合进入所述增益光纤。反射组件，与所述增益光纤相连，将增益光纤输出的泵浦光反射耦合进所述增益光纤。倾斜光栅结构，与所述增益光纤相连，用于损耗超出阈值波长的受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，其特征在于，包括：泵浦源，用于输出泵浦光；增益光纤；泵浦耦合器件，与所述泵浦源和所述增益光纤相连，用于将所述泵浦光耦合进入所述增益光纤；反射组件，与所述增益光纤相连，将增益光纤输出的泵浦光反射耦合进所述增益光纤；倾斜光栅结构，与所述增益光纤相连，用于损耗超出阈值波长的受激拉曼散射波的能量。

【技术特征摘要】
1.一种基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，其特征在于，包括：泵浦源，用于输出泵浦光；增益光纤；泵浦耦合器件，与所述泵浦源和所述增益光纤相连，用于将所述泵浦光耦合进入所述增益光纤；反射组件，与所述增益光纤相连，将增益光纤输出的泵浦光反射耦合进所述增益光纤；倾斜光栅结构，与所述增益光纤相连，用于损耗超出阈值波长的受激拉曼散射波的能量。2.如权利要求1所述的基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，其特征在于，所述倾斜光栅结构包括：倾斜光纤光栅；所述倾斜光纤光栅熔接在所述增益光纤一端。3.如权利要求1所述的基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，其特征在于，所述倾斜光栅结构包括：刻写在所述增益光纤内的倾斜光栅。4.如权利要求1～3任一项所述的基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，其特征在于，所述反射组件包括：全反射光纤光栅和部分反射光纤光栅；所述全反射光纤光栅熔接在所述增益光纤的输入端，所述部分反射光纤光栅熔接在所述增益光纤输出端。5.如权利要求4所述的基于倾斜光栅的受激拉曼散射效应抑制型光纤激光器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：司马朝坦，杨威，杨旺，刘柏兰，蔡斌臣，刘德明，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42