用于大芯光纤的超短脉冲光纤前置放大器系统技术方案

技术编号:19880387 阅读:48 留言:0更新日期:2018-12-22 18:45
本发明专利技术涉及一种用于接收和放大激光脉冲、例如振荡器单元(3)的振荡器信号(So)的光纤放大系统(2,2’),其包括基于短的基模的和尤其高度掺杂的阶跃折射率光纤(5C)的光纤前置放大系统(5)。此外,所述光纤放大系统(2,2’)具有主放大系统(7)和例如至少一个另外的前置放大级(5A)和脉冲选择单元(5B)。所述短的基模的阶跃折射率光纤具有小于或等于30cm的长度、大于或等于30μm例如在30μm至60μm范围内的模场直径以及为了提供小于或等于30cm的吸收长度所需的高掺杂浓度,以便因此能够实现为所述主放大系统(7)低非线性地提供种子信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于大芯光纤的超短脉冲光纤前置放大器系统
本专利技术涉及一种超短脉冲(UKP)激光系统、尤其基于光纤放大的UKP激光系统。
技术介绍
在UKP激光系统中使用基模的稀土掺杂的光纤用于高效率地产生具有优异光束质量的激光。这种激光系统的功率缩放受到高强度在光纤中长距离传播的限制,这促使形成非线性效应并且可能损害激光系统的长期稳定性。累积的非线性相位尤其能够影响基于光纤的激光系统的脉冲质量。因此,在多级脉冲的UKP光纤激光系统中,需要对累积的非线性相位进行控制(尤其最小化),以便尽可能避免例如对脉冲质量的负面影响并且能够实现良好的可压缩性。为此例如参见文献“High-PowerUltrafastFiberLaserSystems”vonJ.Limpertetal.,IEEEJournalofSelectedTopicsinQuantumElectronics,Vol.12,No.2,March/April2006。累积的非线性的程度通常通过B积分表征:在此,λ是信号光的波长,L是光纤长度,n2(z)是所使用的芯材料的非线性折射率,P(z)是(脉冲峰值)功率,Aeff是有效模场面积。从大约为2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤放大系统(2,2’),在该光纤放大系统中,通过放大待放大的激光脉冲信号(SIN)来提供用于大芯光纤的种子信号(SV),所述光纤放大系统包括:短的基模的阶跃折射率光纤(8,22),所述短的基模的阶跃折射率光纤具有在30μm和以上范围内的模场直径以及在30cm和以下的范围内的长度用于从所述待放大的激光脉冲信号(SIN)出发产生所述种子信号(SV),其中,所述种子信号(SV)能够以足以播种大芯光纤的功率来产生,和大芯光纤(24),所述大芯光纤具有在40μm和以上范围内的模场直径用于放大所述种子信号(SV)并且输出放大的激光脉冲信号(SOUT)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.24 DE 102016105568.91.一种光纤放大系统(2,2’),在该光纤放大系统中,通过放大待放大的激光脉冲信号(SIN)来提供用于大芯光纤的种子信号(SV),所述光纤放大系统包括:短的基模的阶跃折射率光纤(8,22),所述短的基模的阶跃折射率光纤具有在30μm和以上范围内的模场直径以及在30cm和以下的范围内的长度用于从所述待放大的激光脉冲信号(SIN)出发产生所述种子信号(SV),其中,所述种子信号(SV)能够以足以播种大芯光纤的功率来产生,和大芯光纤(24),所述大芯光纤具有在40μm和以上范围内的模场直径用于放大所述种子信号(SV)并且输出放大的激光脉冲信号(SOUT)。2.按照权利要求1所述光纤放大系统(2,2’),其中,所述短的基模的阶跃折射率光纤(8,22)高度掺杂,使得所述短的基模的阶跃折射率光纤具有小于或等于0.3m的长度,所述长度尤其基本上相应于关于所使用的泵浦光的13dB吸收的吸收长度。3.按照权利要求1或2所述光纤放大系统(2,2’),其中,所述短的基模的阶跃折射率光纤(8,22)具有小于或者等于2.405的V参数,所述V参数由数值孔径NA、波长λ和所述短的基模的阶跃折射率光纤的芯直径d得出V=(2π/λ)(d/2)NA。4.按照权利要求1或2所述光纤放大系统(2,2’),其中,在所述短的基模的阶跃折射率光纤(8,22)输出端处的光束质量M2小于或等于1.3。5.根据前述权利要求中任一项所述的光纤放大系统(2,2’),其中,所述短的基模的阶跃折射率光纤(8,22)是双包层单模阶跃折射率光纤,所述双包层单模阶跃折射率光纤尤其在20kHz至10MHz范围内的减小的重复率的情况下构造尤其7dB至30dB的放大因子用于产生种子信号(SV,SV2)和尤其构造用于多模泵浦。6.根据前述权利要求中任一项所述的光纤放大系统(2,2’),其中,所述短的基模的阶跃折射率光纤(8,22)构造为光纤前置放大系统(5)的高度掺杂的阶跃折射率光纤前置放大器级(5C)和/或所述大芯光纤(24)构造为主放大系统(7)的一部分。7.根据权利要求6所述的光纤放大系统(2,2’),所述光纤放大系统此外包括:至少一个、例如高重复的前置放大器级(5A),所述前置放大器级尤其为所述短的基模的阶跃折射率光纤(8,22)提供第一前置放大信号(Sv1)作为待放大的激光脉冲信号(SIN),和/或至少一个用于减少脉冲重复率的脉冲选择单元(5B),所述脉冲选择单元尤其布置在所述短的基模的阶跃折射率光纤(8,22)的输入端处和...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·祖特尔A·基利A·比德尼茨F·扬森
申请(专利权)人:通快激光有限责任公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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