【技术实现步骤摘要】
抑制受激拉曼散射的方法、高功率光纤激光器及传能光纤
本专利技术属于高功率光纤激光
，更具体地，涉及一种抑制受激拉曼散射的方法、高功率光纤激光器及传能光纤。
技术介绍
工作在近红外波段(～1μm)的高平均功率激光凭借其能量集中、变换灵活、热影响区小等优势，在工业加工、国防军事、生物医疗等领域得到了广泛应用。近年来，随着激光材料、泵浦耦合、光束合成等技术的发展，高平均功率激光在功率提升方面取得了长足进步。以工业用连续波高功率光纤激光为例，国外知名厂商如美国IPG光子技术公司早在2013年就推出了其单模万瓦工业级产品，国内知名厂商如锐科激光、邦德激光等所开发的万瓦级工业激光器模组也于近两年相继问世。在工业加工应用中，以传能光纤作为媒介的能量传输手段由于其可柔性操作、传输效率高、环境适应性强等优势，成为各种类型高功率(固体、气体、液体、半导体、光纤等)激光优选的能量传输方式。为了满足大范围加工的应用场景，将高功率激光从光源处输送至到工作区的传能光纤优选长度通常不少于15m。然而，随着高功率激光技术发展至全新功率水平，由...
【技术保护点】
1.抑制受激拉曼散射的方法，其特征在于，设计传能光纤作为高功率光纤激光的长距离传输光纤，所述传能光纤包括固态纤芯和微结构包层，微结构包层包覆在纤芯的外围，所述微结构包层包括围绕固态纤芯呈正六边形点阵排列的高折射率棒以及填充在高折射率棒间的固态基底，高折射率棒的中心折射率应大于固态基底的折射率；/n传能光纤长距离传输高功率光纤激光时，微结构包层中的高折射率棒由于反谐振耦合而产生光子带隙效应，在传播常数一定的情况下，落在光子带隙外的波长呈现高损耗而无法稳定传输，落在光子带隙内的波长的光无法穿过微结构包层从而被限制在纤芯中稳定传输，通过设计传能光纤结构参数使其结构本身产生的光子带...
【技术特征摘要】
1.抑制受激拉曼散射的方法，其特征在于，设计传能光纤作为高功率光纤激光的长距离传输光纤，所述传能光纤包括固态纤芯和微结构包层，微结构包层包覆在纤芯的外围，所述微结构包层包括围绕固态纤芯呈正六边形点阵排列的高折射率棒以及填充在高折射率棒间的固态基底，高折射率棒的中心折射率应大于固态基底的折射率；
传能光纤长距离传输高功率光纤激光时，微结构包层中的高折射率棒由于反谐振耦合而产生光子带隙效应，在传播常数一定的情况下，落在光子带隙外的波长呈现高损耗而无法稳定传输，落在光子带隙内的波长的光无法穿过微结构包层从而被限制在纤芯中稳定传输，通过设计传能光纤结构参数使其结构本身产生的光子带隙效应实现信号波长激光的高效率单模传输，同时抑制高功率光纤激光长距离传输过程中的受激拉曼散射效应。
2.根据权利要求1所述的抑制受激拉曼散射的方法，其特征在于，所述固态纤芯为石英纤芯；所述固态基底为固态石英基底；所述高折射率棒为锗棒，或者为包含锗元素、钛元素等高折射率元素的掺杂棒。
3.根据权利要求1或2所述的抑制受激拉曼散射的方法，其特征在于，所述传能光纤在弯曲半径不小于20cm时，对应1060—1080nm的信号激光波长带的基模弯曲损耗满足BL<0.1dB/m。
4.根据权利要求3所述的抑制受激拉曼散射的方法，其特征在于，位于正六边形点阵中最内层的高折射率棒紧靠固态纤芯，正六边形点阵中的所有高折射率棒直径均为d，任意两根相邻高折射率棒中心的间距为Λ，固态纤芯直径为2Λ-d；
高折射率棒和固态基底之间存在折射率差Δ，满足Δ＝(nhigh2-nlow2)/(2×nhigh2)，其中nhigh、nlow分别为高折射率棒中心折射率和固态基体折射率，折射率差Δ的取值范围在1％至3％之间。
5.根据权利要求4所述的抑制受激拉曼散射的方法，其特征在于，通过调整高折射率棒直径d和折射率差Δ，使得传能光纤对1060—1080nm的信号激光波长带以低损耗状态稳定传输，同时在1115—1130nm的受激拉曼散射斯托克斯波长带表现为高损耗，从而更有效抑制高功率长距离传输过程中的受激拉曼散射效应。
6.根据权利要求5所述的抑制受激拉曼散射的方法，其特征在于，折射率差取值为Δ＝2％时，为保证传能光纤的SRS抑制效果，d的取值范围为[4.65μm,4.9μm]时，在该取值范围下，所述传能光纤具有理想受激拉曼散射效应抑制性能。
7.根据权利要求5或6所述的抑制受激拉曼散射的方法，其特征在于，为保证传能光纤的绝对单模特性，相邻高折射率棒中心间距Λ取值范围为[8μm,13.5μm]，能保证所述传能光纤在1060nm—1080nm波段为绝对单模运转的光纤。
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄良金，陈潇，潘志勇，奚小明，范晨晨，安毅，吴函烁，李浩博，杨欢，闫志平，王小林，周朴，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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