【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及波长跟随特性测量领域，特别是涉及一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置及方法。
技术介绍
1、光纤激光器具有光束质量好、效率高、结构紧凑等诸多优势，在工业、国防、科研、医疗等多个领域有广泛的应用前景。其中，半导体激光泵浦源（以下简称ld）作为光纤激光器的关键元器件为激光器提供泵浦源，其性能好坏决定了光纤激光器的品质，特别是ld的波长范围，直接影响了光纤激光器的光电效率，也影响了光纤激光器的热负载。增益光纤以典型的掺镱光纤（以下简称ydf）为例，其吸收谱有两个吸收峰，其中976nm波段吸收系数是915nm波段的2-3倍，但吸收谱相对较窄，需要对波长进行控制，即锁波技术。ld的波长跟随特性反应了ld在特定工作电流下波长随时间的偏移情况、以及到达设计波长的时间。如果波长偏移相对设计波长蓝移或红移，则导致光纤激光器光纤效率下降。例如长时间出光，存在热积累时，ld在设计值的长波方向会出现次波，能量发生转移；ld在小于额定电流下工作时，存在部分短波方向的次波。残余泵浦光导致系统热负载加剧、相关元器件热流密度急速上升，带来可靠性下降，严重时会烧毁元器件、损伤激光器。另一方面，到达设计波长的时间过长，则激光器到达满功率的时间延长，长达数秒甚至数十秒的爬坡时间不利于光纤激光器在瞬时高能等场景的应用。因此，量化ld的波长跟随特性十分重要，可为ld波长偏移、特别是锁波ld锁波能力的设计与优化提供指导。ld的波长跟随特性可细分为波长跟随响应时间、ld锁波能力、ld泵浦光实际可被吸收的能力。
2、目前，反映ld的波长跟随特性
3、光谱仪的扫描方式决定了光谱仪每次捕捉每个波长的特性间隔δt，但光谱仪每次扫描及存储的时间较长，往往秒量级，而对波长跟随特性时间的需求已经到了百秒毫秒甚至数十毫秒，现有方法无法测量。如果通过减少采样点的方式（如减小范围、增加采样点的波长间隔）缩短扫描及存储时间，则可能导致数据信息缺失、计算结果失真。目前保存信息较为完整的扫描方式，其扫描及存储的时间约850ms，远大于用户瞬时高能的需求。
4、其次，当ld在到达热平衡状态下存在次波时，次波的强弱及出现的波长位置每只ld各不一样，ld在吸收峰附件吸收系数最高，偏离吸收峰吸收系数下降但也会吸收，在相同锁波能力下，如何量化次波带来的泵浦吸收差异，仅通过光谱数据较难建立统一标准。
5、此外，光谱仪记录的起始时间依赖操作人员手动操作，如果光谱仪的扫描起始时间与泵浦源出光起始时间不同步，会导致第一次扫描的光谱数据不完整，影响数据分析。因此需要建立一个时间分辨率更高、自动化程度更高、采集信息更完整的波长跟随特性测量装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置及方法，可提高量化波长跟随特性测量的时间分辨率。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，包括：依次设置的种子源、反向包层光剥除器、增益光纤和正向包层光剥除器；
4、待测半导体激光泵浦源产生泵浦光；所述泵浦光用于对所述增益光纤进行增益；未被所述增益光纤吸收的泵浦光输入所述反向包层光剥除器；
5、所述种子源产生信号光，所述信号光通过所述增益光纤进行放大，放大后的信号光通过所述正向包层光剥除器；
6、所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括数据采集装置和与所述数据采集装置连接的数据处理装置；所述数据采集装置用于采集经过所述正向包层光剥除器的光信号和所述待测半导体激光泵浦源的供电电流；所述数据处理装置用于根据经过所述正向包层光剥除器的光信号和供电电流计算半导体激光泵浦源的波长跟随特性。
7、可选地，半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括输出端帽；经过所述正向包层光剥除器的信号光输入所述输出端帽。
8、可选地，半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括集束器；所述集束器设置在所述增益光纤和所述正向包层光剥除器之间。
9、可选地，半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括多模分束器；所述多模分束器设置在所述待测半导体激光泵浦源和所述集束器之间；所述待测半导体激光泵浦源产生的泵浦光输入所述多模分束器；经过所述多模分束器的泵浦光输入所述集束器。
10、可选地，所述数据采集装置包括跳线端帽、光谱仪、功率pd探测器、电流钳、示波器、温度探测器和温度监测仪；
11、所述光谱仪与所述跳线端帽连接；所述跳线端帽用于接受所述多模分束器输出的泵浦光；所述功率pd探测器用于检测经过所述正向包层光剥除器的光信号；所述电流钳用于检测所述供电电流；所述示波器分别与所述功率pd探测器和所述电流钳连接；所述温度探测器与所述温度监测仪连接；所述温度探测器用于采集所述反向包层光剥除器的温度；所述光谱仪、所述示波器和所述温度监测仪均与所述数据处理装置连接。
12、可选地，半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括第一收光筒；所述第一收光筒用于接收经过所述多模分束器输出的泵浦光，并在所述第一收光筒处产生漫反射散射光；所述第一收光筒处产生的漫反射散射光传输至所述跳线端帽。
13、可选地，半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括第二收光筒；所述第二收光筒用于接收经过所述输出端帽的信号光，并在所述第二收光筒处产生漫反射散射光；所述第二收光筒处产生的漫反射散射光传输至所述功率pd探测器。
14、可选地，所述反向包层光剥除器的封装壳体为金属壳体。
15、本专利技术还提供一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法，所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法应用于所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法包括：
16、获取经过正向包层光剥除器的光信号和待测半导体激光泵浦源的供电电流；
17、根据经过正向包层光剥除器的光信号和待测半导体激光泵浦源的供电电流确定波长跟随特性相应时间。
18、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
19、本专利技术提供的一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，包括：依次设置的种子源、反向包层光剥除器、增益光纤和正向包层光剥除器；待测半导体激光泵浦源产生泵浦光；所述泵浦光用于对所述增益光纤进行增益；未被所述增益光纤吸收的泵浦光输入所述反向包层光剥除器；所述种子源产生信号光，所述信号光通过所述增益光纤进行放大，放大后的信本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，包括：依次设置的种子源、反向包层光剥除器、增益光纤和正向包层光剥除器；
2.根据权利要求1所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，还包括输出端帽；经过所述正向包层光剥除器的信号光输入所述输出端帽。
3.根据权利要求2所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，还包括集束器；所述集束器设置在所述增益光纤和所述正向包层光剥除器之间。
4.根据权利要求3所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，还包括多模分束器；所述多模分束器设置在所述待测半导体激光泵浦源和所述集束器之间；所述待测半导体激光泵浦源产生的泵浦光输入所述多模分束器；经过所述多模分束器的泵浦光输入所述集束器。
5.根据权利要求4所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，所述数据采集装置包括跳线端帽、光谱仪、功率PD探测器、电流钳、示波器、温度探测器和温度监测仪；
6.根据权利要求5所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，还包括
7.根据权利要求5所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，还包括第二收光筒；所述第二收光筒用于接收经过所述输出端帽的信号光，并在所述第二收光筒处产生漫反射散射光；所述第二收光筒处产生的漫反射散射光传输至所述功率PD探测器。
8.根据权利要求1所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，所述反向包层光剥除器的封装壳体为金属壳体。
9.一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法，其特征在于，所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法应用于权利要求1-8任意一项所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，包括：依次设置的种子源、反向包层光剥除器、增益光纤和正向包层光剥除器；
2.根据权利要求1所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，还包括输出端帽；经过所述正向包层光剥除器的信号光输入所述输出端帽。
3.根据权利要求2所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，还包括集束器；所述集束器设置在所述增益光纤和所述正向包层光剥除器之间。
4.根据权利要求3所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，还包括多模分束器；所述多模分束器设置在所述待测半导体激光泵浦源和所述集束器之间；所述待测半导体激光泵浦源产生的泵浦光输入所述多模分束器；经过所述多模分束器的泵浦光输入所述集束器。
5.根据权利要求4所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置，其特征在于，所述数据采集装置包括跳线端帽、光谱仪、功率pd探测器、电流钳、示波器、温度探测器和温...
【专利技术属性】
技术研发人员：史仪，廖若宇，窦心怡，罗韵，郭超，欧阳丽娥，潘文杰，马天，辛雄，邹东洋，王建军，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。