基于增益竞争和同带泵浦的L波段大功率光纤激光器制造技术

本发明专利技术提供了基于增益竞争和同带泵浦的L波段大功率光纤激光器。所描述的激光器结构包括：L波段激光种子源、预放级光纤放大器、光隔离器、功放级光纤放大器、波分复用器、辅助泵浦激光器、光纤准直器。本发明专利技术利用掺杂增益光纤中C（S）波段与L波段激光之间存在的增益竞争关系，先对C（S）波段激光实现功率放大。当C（S）波段激光功率在掺杂增益光纤中达到一定值之后，最终通过同带泵浦的方式实现能量从C（S）波段向L波段激光的传递。当增益光纤长度合适时，绝大部分C（S）波段的激光能量将会被吸收，最终实现高转换效率、大功率的L波段光纤激光输出。

L-Band High Power Fiber Laser Based on Gain Competition and Co-band Pumping

The invention provides an L-band high power fiber laser based on gain competition and co-band pumping. The laser structures described include L-band laser seed source, preamplifier fiber amplifier, optical isolator, power amplifier fiber amplifier, wavelength division multiplexer, auxiliary pump laser and fiber collimator. The invention utilizes the gain competition relationship between the C (S) band and the L band laser in the doped gain fiber, and realizes power amplification of the C (S) band laser at first. When the C (S) band laser power reaches a certain value in the doped gain fiber, the energy transfer from the C (S) band to the L band laser is finally realized by co-band pumping. When the length of the gain fiber is appropriate, most of the laser energy in C (S) band will be absorbed, and the high conversion efficiency and high power output of L-band fiber laser will be achieved.

【技术实现步骤摘要】
基于增益竞争和同带泵浦的L波段大功率光纤激光器
本专利技术属于光纤激光器
，具体涉及一种基于增益竞争和同带泵浦的高转换效率、L波段、大功率光纤激光器。
技术介绍
L波段光纤激光器在测风激光雷达、差分吸收激光雷达、空间光通信以及光学参量振荡器抽运源等方面都有重要的应用价值。另一方面，L波段光纤激光器常用作2.0μm波段激光谐振腔的泵浦源，通过同带泵浦的方式，可实现由谐振腔直接输出大功率2.0μm波段激光。为了实现光纤激光器的大功率输出，常用方法是主振荡功率放大技术方案（MOPA），即通过多级预放级光纤放大器和功放级光纤放大器级联，不断提升其信号光输出功率。但是由于铒镱共掺或单掺铒增益光纤中L波段波长的发射截面较低，即使增加泵浦光的功率或者增益光纤的长度，也无法通过MOPA方式有效地实现大功率L波段激光输出。同时，由于转换效率低，导致实际被利用的泵浦光较少，残留的泵浦光被增益光纤吸收后，以热量的形式储存在增益光纤中。过多的热量导致增益光纤中的信号光受到热扰动，也影响了输出激光性能参数。相关专利有：（1）2007年，上海交通大学申请了L波段双通后向泵浦掺铒光纤放大器的专利[公开号：C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于增益竞争和同带泵浦的L波段大功率光纤激光器，其特征在于包括：L波段激光种子源（1）、第一预放级光纤放大器（2）、第一光隔离器（3）、第二预放级光纤放大器（4）、第二光隔离器（5）、辅助泵浦激光器（6）、波分复用器（7）、功放级光纤放大器（8）和光纤准直器（9）； L波段激光种子源（1）、第一预放级光纤放大器（2）、第一光隔离器（3）、第二预放级光纤放大器（4）、第二光隔离器（5）依次连接，波分复用器（7）将第二光隔离器（5）的输出与辅助泵浦激光器（6）的输出一起耦合进入功放级光纤放大器(8)，最终从光纤准直器(9)实现激光输出。

【技术特征摘要】
1.基于增益竞争和同带泵浦的L波段大功率光纤激光器，其特征在于包括：L波段激光种子源（1）、第一预放级光纤放大器（2）、第一光隔离器（3）、第二预放级光纤放大器（4）、第二光隔离器（5）、辅助泵浦激光器（6）、波分复用器（7）、功放级光纤放大器（8）和光纤准直器（9）；L波段激光种子源（1）、第一预放级光纤放大器（2）、第一光隔离器（3）、第二预放级光纤放大器（4）、第二光隔离器（5）依次连接，波分复用器（7）将第二光隔离器（5）的输出与辅助泵浦激光器（6）的输出一起耦合进入功放级光纤放大器(8)，最终从光纤准直器(9)实现激光输出。2.如权利要求1所述的基于增益竞争和同带泵浦的L波段大功率光纤激光器，其特征在于：L波段激光种子源（1）和辅助泵浦激光器（6）可以是光纤激光器、固体激光器或者半导体激光器。3.如权利要求1所述的基于增益竞争和同带泵浦的L波段大功率光纤激光器，其特征在于：辅助泵浦激光器（6）的泵浦输出功率小于1W。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐善辉，关先朝，杨昌盛，杨中民，赵齐来，冯洲明，
申请(专利权)人：华南理工大学，华南理工大学珠海现代产业创新研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44