The invention provides a sunlight pumped laser amplifier suitable for multiple wavelength amplification, including ytterbium doped (Yb
【技术实现步骤摘要】
适用于多个波长放大的阳光泵浦激光放大器及其放大方法
本专利技术涉及激光
,具体地,涉及一种适用于多个波长放大的阳光泵浦激光放大器及其放大方法。
技术介绍
作为空间激光应用的主要方向之一,卫星激光通信对空间激光技术和激光放大技术提出了高效率、大功率、长寿命等使用要求。与此同时,光纤激光放大技术具有能量转换效率高、激光阈值低、光束质量优良、适用寿命长等等优点,是未来空间激光应用的重要方向之一。目前已有的阳光泵浦激光放大技术和光纤激光放大技术,主要为针对某单一波长激光的放大输出,其原理是基于光的受激辐射光放大实现在泵浦条件下的激光功率(或能量)放大。掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)因其增益高、热特性好而成为最常用的阳光泵浦激光放大器的固体激光工作物质,主要放大激光波长为1065nm。在1065nm波段,最常用的光纤激光放大器的激光工作物质为掺镱(Yb3+)石英光纤。然而,目前的阳光泵浦激光放大器和光纤激光放大器多是工作在单一波长放大的状态,多个波长同时放大的阳光泵浦光纤激光放大器尚未有相关研究。在激光通信领域,多波长输出是通信系统实现波分复用的关键。在现有基于阳光泵浦激光放大器的空间激光通信系统方案设计中,多个不同波长的激光作为载波源通过光纤分别耦合进入对应调制系统,利用调制器将目标电信号分别加载至不同波长的激光束上,利用波分复用技术实现高速率激光通信。但目前阳光泵浦激光放大器只是针对1065nm波长,单一激光波长放大只能实现一路信号的调制与传输,大大限制了系统的通信速率,不能充分体现光通信系统的速率优 ...
【技术保护点】
1.一种适用于多个波长放大的阳光泵浦激光放大器,其特征在于,包括掺镱(Yb
【技术特征摘要】
1.一种适用于多个波长放大的阳光泵浦激光放大器,其特征在于,包括掺镱(Yb3+)光纤工作物质(1)、光纤入射端口(2)、光纤出射端口(3)、泵浦太阳光(4)和多波长种籽激光(5),
所述光纤入射端口(2)与所述光纤出射端口(3)位于同一直线上,所述掺镱(Yb3+)光纤工作物质(1)绕成环状结构设置在所述光纤入射端口(2)和所述光纤出射端口(3)之间,所述多波长种籽激光(5)由不同波长的多束激光形成并位于所述光纤入射端口(2)处,所述泵浦太阳光(4)设置在所述光纤入射端口(2)处并位于所述多波长种籽激光(5)上方,
所述掺镱(Yb3+)光纤工作物质(1)、所述光纤入射端口(2)、所述光纤出射端口(3)、所述泵浦太阳光(4)和所述多波长种籽激光(5)相配合工作,使得所述多波长种籽激光(5)能够完成多个不同波长激光的同时放大。
2.根据权利要求1所述的适用于多个波长放大的阳光泵浦激光放大器,其特征在于,所述空间阳光泵浦激光放大器在950-1075nm波段能对多波长激光进行放大。
3.一种适用于多个波长放大的阳光泵浦激光放大器的放大方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,将泵浦太阳光经光纤入射端口会聚至掺镱(Yb3+)光纤工作物质;
步骤2,利用光纤合束手段将多波长种籽激光经光纤入射端口耦合至掺镱(Yb3+)光纤工作物质的纤芯,多波长种籽激光在纤芯内行进;
步骤3,放大器系统内光纤工作物质的泵浦方式为包层泵浦,光纤的镀层为第二包层,第一包层具备太阳光波导的功能,泵浦太阳光被直接耦合至光纤内的第一包层;
步骤4,多波长种籽激光经合束后,耦合进入光纤掺杂Yb3+的纤芯。
4.根据权利要求3所述的适用于多个波长放大的阳光泵浦激光放大器的放大方法,其特征在于,所述步骤1是基于阳光泵浦激光技术,当泵浦太阳光功率密度达到泵浦阈值功率密度时,掺镱(Yb3+)光纤工作物质内粒子从低能级被泵浦跃迁到高能级,实现粒子数反转。
5.根据权利要求3所述的适用于多个波长放大的阳光泵浦激光放大器的放大方法,其特征在于,所述步骤2是利用光纤合束器将多路不同波长种籽激光耦合进入1掺镱...
【专利技术属性】
技术研发人员:关哲,汪少林,张伟,舒锐,刘阳,周必磊,
申请(专利权)人:上海卫星工程研究所,
类型:发明
国别省市:上海;31
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