光纤激光器及其耦合方法技术

本发明专利技术涉及一种光纤激光器，包括壳体、信号发射芯片以及泵浦芯片，信号发射芯片和泵浦芯片均耦合封装于壳体内，壳体连接有出光光纤和准直掺稀土放大光纤，准直掺稀土放大光纤连通有法拉第旋转镜；信号发射芯片输出的信号光经过第一光路组件处理，先由准直掺稀土放大光纤输入法拉第旋转镜中，再返回至壳体后由出光光纤输出；泵浦芯片输出的泵浦光信号经过第二光路组件处理后输入准直掺稀土放大光纤。还提供一种光纤激光器的耦合方法。本发明专利技术仅有准直掺稀土放大光纤和法拉第旋转反射镜之间的这一个熔接点，降低了熔接损耗；将信号芯片和泵浦芯片通过空间光路直接耦合封装在同一个壳体内，提供可直接使用的光纤激光器成品方案，使用方便体积小巧。使用方便体积小巧。使用方便体积小巧。

【技术实现步骤摘要】
光纤激光器及其耦合方法


[0001]本专利技术涉及光通信
，具体为一种光纤激光器及其耦合方法。

技术介绍

[0002]现有的光纤放大激光器，常规结构为采用各种带尾纤的功能器件进行光纤熔接搭建而成。比如采用单独的激光源/信号发射器件、泵浦源、合波器/合束器、隔离器件等、与准直掺稀土放大光纤进行熔接搭建成光纤放大系统，每个功能部件进行连接时都会引入新的熔接点，熔接点较多，从而会导致熔接损耗较大(每熔接点会导致约0.2db损耗)，搭建过程较为复杂不便携。而且为了熔接搭建的实现，各功能器件都需要带有较长尾纤，一是为方便熔接操作；二是为留有足够长度进行盘纤从而保证搭建的光纤放大激光器系统的稳定性。但是较长的光纤传输路径本身会产生传输损耗同时也容易造成非线性问题，所以现有的光纤放大激光器系统传输耦合效率有限。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种光纤激光器及其耦合方法，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。
[0004]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种光纤激光器，包括壳体、信号发射芯片以及泵浦芯片，所述信号发射芯片和所述泵浦芯片均耦合封装于所述壳体内，所述壳体连接有出光光纤和准直掺稀土放大光纤，所述准直掺稀土放大光纤连通有法拉第旋转镜；所述信号发射芯片输出的信号光经过第一光路组件处理，先由所述准直掺稀土放大光纤输入所述法拉第旋转镜中，再返回至所述壳体后由所述出光光纤输出；所述泵浦芯片输出的泵浦光信号经过第二光路组件处理后输入所述准直掺稀土放大光纤。
[0005]进一步，所述第一光路组件包括第一准直透镜、第一偏振隔离器、PBS偏振分光反射镜、滤波片以及合波棱镜，所述信号发射芯片输出的信号光依次经过所述第一准直透镜、所述第一偏振隔离器、所述PBS偏振分光发射镜、所述滤波片以及所述合波棱镜进入到所述准直掺稀土放大光纤。
[0006]进一步，所述第一光路组件还包括第二偏振隔离器，返回至所述壳体中的信号光依次经过所述合波棱镜、滤波片以及所述第二偏振隔离器进入到所述出光光纤。
[0007]进一步，所述壳体内具有并排设置的第一安装区域和第二安装区域，所述信号发射芯片设在所述第一安装区域中，所述泵浦芯片设在所述第二安装区域中。
[0008]进一步，所述第二安装区域呈台阶结构，所述台阶结构的较高的台面至较低的台面的方向与所述泵浦芯片的泵浦光输出的方向一致。
[0009]进一步，所述第一安装区域和所述第二安装区域之间设有隔热带。
[0010]本专利技术实施例提供另一种技术方案：一种用于上述的光纤激光器的耦合方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0011]S1，将所述信号发射芯片和所述泵浦芯片贴装于所述壳体预设位置；
[0012]S2，耦合所述泵浦芯片的泵浦光路；
[0013]S3，接着耦合所述信号发射芯片的信号光路；
[0014]S4，继续耦合所述出光光纤；
[0015]S5，最后耦合第二准直透镜，所述第二准直透镜用于将所述第一光路组件处理后信号光准直后输出至所述出光光纤。
[0016]进一步，在S1步骤中，还将第一偏振隔离器、第二偏振隔离器、滤波片以及合波棱镜贴装于所述壳体预设位置，具体地：
[0017]所述信号发射芯片先以所述壳体的光输出口中心轴以及所述壳体的侧壁为定位基准，将所述信号发射芯片贴装固定在预设位置；
[0018]所述第一偏振隔离器以所述信号发射芯片的发光条为定位基准，将所述第一偏振隔离器固定在预设位置；
[0019]所述第二偏振隔离器以所述壳体的侧壁为定位基准，将所述第二偏振隔离器固定在预设位置；
[0020]所述泵浦芯片以所述壳体的掺稀土光纤接入口中心轴以及壳体的侧壁为定位基准，将所述泵浦芯片贴装固定在预设位置；
[0021]所述合波棱镜以所述泵浦芯片的发光条以及所述泵浦芯片边缘为定位基准，将所述合波棱镜固定在预设位置；
[0022]所述滤波片以所述合波棱镜和所述壳体的侧壁为定位基准，将所述滤波片固定在预设位置。
[0023]进一步，所述S2步骤的耦合方法具体为：
[0024]S20，将所述准直掺稀土放大光纤的尾端通过熔接连接至光功率计，
[0025]S21，给所述泵浦芯片加电，
[0026]S22，移动所述准直掺稀土放大光纤相对于所述壳体的准直掺稀土放大光纤接入口的位置，
[0027]S23，观测所述光功率计的读数，直至找到使所述光功率计读数最大的位置，记录并将所述准直掺稀土放大光纤固定在所述壳体对应的位置，
[0028]S24，将快轴整形棱镜置于预设初始位置，给所述泵浦芯片加电，移动所述快轴整形棱镜，观测所述光功率计的读数直至找到所述光功率计的读数的最大位置，记录并将所述快轴整形棱镜固定在所述壳体对应的位置，
[0029]S25，将慢轴整形棱镜置于预设初始位置，给所述泵浦芯片加电，移动所述慢轴整形棱镜，观测所述光功率计的读数直至找到所述光功率计的读数的最大位置，记录并将所述慢轴整形棱镜固定在所述壳体对应的位置。
[0030]进一步，所述S3步骤的耦合方法具体为：
[0031]S30，采用第一准直透镜和PBS偏振分光反射镜，以所述信号发射芯片的发光条作为定位基准，置于第一预设初始位置；
[0032]S31，给所述信号发射芯片加电，观测所述准直掺稀土放大光纤尾端熔接的光功率读数；
[0033]S32，移动所述第一准直透镜的位置，找到所述PBS偏振分光反射镜置于第一预设初始位置时所述第一准直透镜对应的位置，记录此时所述第一准直透镜的位置以及所述光
功率计的第一次最大值；
[0034]S33，以一定运动逻辑移动PBS偏振分光反射镜的位置，然后重新调整所述第一准直透镜的位置直至所述光功率计的读数达到此时所述第一准直透镜位置下的新的第二次最大值，记录此时所述第一准直透镜的位置以及所述光功率计的第二次最大值；
[0035]S34，对比所述第一次最大值和所述第二次最大值，确定所述PBS偏振分光反射镜的后续运动方向；
[0036]S35，在所述PBS偏振分光反射镜移动后，再次重复调节所述第一准直透镜以获得最大功率值；
[0037]S36，重复上述操作，直至找到能使功率值达到最大的所述第一准直透镜和所述PBS偏振分光反射镜的最佳匹配位置，分别记录所述第一准直透镜的位置和所述PBS偏振分光反射镜的位置；
[0038]S37，接着再保持所述第一准直透镜位置31和所述PBS偏振分光反射镜51的位置不变；以朝所述信号发射芯片2输出的信号光方向延伸的轴线为旋转中心轴，使所述PBS偏振分光反射镜51绕所述旋转中心轴自转以微调所述PBS偏振分光反射镜51的角度，直至所述光功率计的读数达到最大值后停止。
[0039]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0040]1、仅有准直掺稀土放大光纤和法拉第旋转反射镜之间的这一个熔接点，降低了熔接损耗；将信号芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤激光器，其特征在于：包括壳体、信号发射芯片以及泵浦芯片，所述信号发射芯片和所述泵浦芯片均耦合封装于所述壳体内，所述壳体连接有出光光纤和准直掺稀土放大光纤，所述准直掺稀土放大光纤连通有法拉第旋转镜；所述信号发射芯片输出的信号光经过第一光路组件处理，先由所述准直掺稀土放大光纤输入所述法拉第旋转镜中，再返回至所述壳体后由所述出光光纤输出；所述泵浦芯片输出的泵浦光信号经过第二光路组件处理后输入所述准直掺稀土放大光纤。2.如权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于：所述第一光路组件包括第一准直透镜、第一偏振隔离器、PBS偏振分光反射镜、滤波片以及合波棱镜，所述信号发射芯片输出的信号光依次经过所述第一准直透镜、所述第一偏振隔离器、所述PBS偏振分光发射镜、所述滤波片以及所述合波棱镜进入到所述准直掺稀土放大光纤。3.如权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于：所述第二光路组件包括快轴整形棱镜和慢轴整形棱镜，所述泵浦芯片发出的泵浦光依次经过所述快轴整形棱镜和所述慢轴整形棱镜，再通过合波棱镜进入所述准直掺稀土放大光纤。4.如权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于：所述壳体内具有并排设置的第一安装区域和第二安装区域，所述信号发射芯片设在所述第一安装区域中，所述泵浦芯片设在所述第二安装区域中。5.如权利要求4所述的光纤激光器，其特征在于：所述第二安装区域呈台阶结构，所述台阶结构的较高的台面至较低的台面的方向与所述泵浦芯片的泵浦光输出的方向一致。6.如权利要求4所述的光纤激光器，其特征在于：所述第一安装区域和所述第二安装区域之间设有隔热带。7.一种用于权利要求1
‑
6任一所述光纤激光器的耦合方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，将所述信号发射芯片和所述泵浦芯片贴装于所述壳体预设位置；S2，耦合所述泵浦芯片的泵浦光路；S3，接着耦合所述信号发射芯片的信号光路；S4，继续耦合所述出光光纤；S5，最后耦合第二准直透镜，所述第二准直透镜用于将所述第一光路组件处理后信号光准直后输出至所述出光光纤。8.如权利要求7所述的耦合方法，其特征在于，在S1步骤中，还将第一偏振隔离器、第二偏振隔离器、滤波片以及合波棱镜贴装于所述壳体预设位置，具体地：所述信号发射芯片先以所述壳体的光输出口中心轴以及所述壳体的侧壁为定位基准，将所述信号发射芯片贴装固定在预设位置；所述第一偏振隔离器以所述信号发射芯片的发光条为定位基准，将所述第一偏振隔离器固定在预设位置；所述第二偏振隔离器以所述壳体的侧壁为定位基准，将所述第二偏振隔离器固定在预设位置；所述泵浦芯片以所述壳体的掺稀土光纤接入口中心轴以及壳体的侧壁为定位基准，将所述泵浦芯片贴装固定在预设位...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯健，胡峰，明志文，
申请(专利权)人：武汉昱升光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：