光纤放大器及多级光纤放大器系统技术方案

本发明专利技术提供了一种光纤放大器，包括：泵浦耦合器、增益光纤和泵浦反馈装置；其中，所述泵浦耦合器用于将泵浦光耦合至所述增益光纤；所述增益光纤的长度小于预设长度，其中，所述预设长度为所述光纤放大器达到最大提取效率时对应的所述增益光纤的长度；所述泵浦反馈装置用于将所述增益光纤内的残余泵浦光与激光分离，并将所述残余泵浦光返回至所述泵浦耦合器。本发明专利技术中，通过将增益光纤的长度设置为小于预设长度，有效抑制非线性效应的产生，减小增益光纤对种子光纤的重吸收。同时，利用泵浦反馈装置将增益光纤的长度变短后得到的残余泵浦光返回至泵浦耦合器中，提高了光纤放大器的泵浦效率，进而实现了光纤放大器的高功率输出。

Fiber amplifier and multistage fiber amplifier system

The present invention provides an optical fiber amplifier includes: a pump coupler, gain fiber and pump feedback device; wherein the pump coupler for the pump is coupled to the optical gain; the gain fiber length is less than a preset length, which corresponds to the preset length of the optical fiber amplifier to reach the maximum extraction the efficiency of the gain fiber length; the pump feedback device for the gain fiber within the residual pump light and laser separation, and the residual pump back to the pump coupler. In the invention, the length of the gain fiber is set to less than the preset length, which effectively inhibits the generation of nonlinear effect and reduces the re absorption of the gain optical fiber to the seed optical fiber. Meanwhile, the residual pump light is returned to the pump coupler by using the pump feedback device to shorten the length of the gain fiber, which improves the pumping efficiency of the fiber amplifier, and achieves the high-power output of the fiber amplifier.

【技术实现步骤摘要】
光纤放大器及多级光纤放大器系统
本专利技术涉及激光
，更具体地，涉及光纤放大器及多级光纤放大器系统。
技术介绍
光纤激光器因其优越的特性，例如优异的光束质量、高的功率和功率密度、易于冷却、高的稳定性和可靠性等，而受到人们的日益关注，并在多个领域有着广泛的应用。目前，实现高功率激光器输出时，普遍采用的是高功率光纤放大器结构。在光纤放大器中，往往希望泵浦吸收充分，才能实现最大的泵浦利用率，而充分的泵浦吸收意味着需要更长的增益光纤。现有的光纤放大器主要由泵浦源、泵浦耦合器和增益光纤组成，其中，增益光纤的长度通常采用通过理论计算得到的长度，通常为光纤放大器达到最大提取效率时对应的增益光纤的长度，也称预设长度。采用预设长度的增益光纤，可以使光纤放大器实现最大的泵浦利用率，但是由于采用的增益光纤的长度较长，会带来极为严重的非线性效应，尤其是在高功率光纤放大器中。因此，在高功率光纤放大器的发展中，非线性效应成为阻碍其发展的重要瓶颈。具体来看，光纤中受激拉曼散射阈值公式为其中，Pth1为受激拉曼散射阈值，Aeff为光纤纤芯的有效横截面积，Leff为光纤的有效长度，gR为拉曼增益常数。光纤中受激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤放大器，其特征在于，包括：泵浦耦合器、增益光纤和泵浦反馈装置；其中，所述泵浦耦合器用于将泵浦光耦合至所述增益光纤；所述增益光纤的长度小于预设长度，其中，所述预设长度为所述光纤放大器达到最大提取效率时对应的所述增益光纤的长度；所述泵浦反馈装置用于将所述增益光纤内的残余泵浦光与激光分离，并将所述残余泵浦光返回至所述泵浦耦合器。

【技术特征摘要】
1.一种光纤放大器，其特征在于，包括：泵浦耦合器、增益光纤和泵浦反馈装置；其中，所述泵浦耦合器用于将泵浦光耦合至所述增益光纤；所述增益光纤的长度小于预设长度，其中，所述预设长度为所述光纤放大器达到最大提取效率时对应的所述增益光纤的长度；所述泵浦反馈装置用于将所述增益光纤内的残余泵浦光与激光分离，并将所述残余泵浦光返回至所述泵浦耦合器。2.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述泵浦耦合器还用于向所述光纤放大器内输入种子光；相应地，所述泵浦反馈装置还用于输出激光。3.根据权利要求2所述的光纤放大器，其特征在于，所述泵浦反馈装置具体包括：具有一个输入端和M个输出端的分束器，其中M为大于1的整数；所述分束器的输入端与所述增益光纤的一端连接，所述分束器的M-1个输出端中每一个输出端均与所述泵浦耦合器的一个输入端连接。4.根据权利要求3所述的光纤放大器，其特征在于，当M>2时，所述泵浦反馈装置还包括：n个合束器，每个合束器具有N个输入端和一个输出端，其中n为不小于1的整数，n*N＝M-1；所述n个合束器中的每一个输入端均与所述分束器的一个输出端连接，所述n个合束器中的每一个输出端均与所述泵浦耦合器的一个输入端连接。5.根据权利要求4所述的光纤放大器，其特征在于，所述分束器的输入端与所述增益光纤的一端之间还设置有锥形适配器；所述锥形适配器第一端的光纤横截面积小于第二端的光纤横截面积，所述锥形适配器的第一端与所述增益光纤的一端连接，所述锥形适配器的第二端与所述分束器的输入端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫平，肖起榕，王雪娇，李丹，巩马理，张海涛，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11