基于泵浦光调控的TMI效应抑制方法、光纤放大器及振荡器技术

一种基于泵浦光调控的TMI效应抑制方法、光纤放大器及振荡器，包括：泵浦光在增益光纤的内包层传输，通过沿着增益光纤的长度方向在增益光纤的内包层上刻写分布式泵浦光反射光栅，调整泵浦光功率在增益光纤中的分布，进而控制增益光纤各处增益的分布、控制增益光纤各处的热量产生、抑制热致光栅的形成，实现抑制TMI效应、提高TMI阈值的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及到光纤激光，尤其是一种基于泵浦光调控的tmi效应抑制方法、光纤放大器及振荡器。

技术介绍

1、相比于其它类型的激光器，光纤激光器具有光束质量好、可靠性高、结构紧凑、易于维护等优势，已经广泛应用于国防军事、工业加工、生物医疗等领域。近些年，随着泵浦光源亮度、光纤拉制技术以及光纤器件制备技术的进步，光纤激光的输出功率已经得到了极大的提升，显示出了广阔的功率提升空间和发展前景。但受限于横向模式不稳定(tmi)以及其他非线性效应，单纤输出功率进一步提升已经遇到困难。

2、tmi是由于光纤纤芯本身支持多个本征模式，不同横模之间发生干涉从而在纤芯中形成非均匀的光场分布，干涉的驻波会消耗增益光纤中的反转粒子使得反转粒子分布与干涉强度分布一致，又由于吸收泵浦光过程中的量子亏损等效应产生的热量导致增益光纤产生与干涉花样相同的温度分布，在热光效应的影响下产生折射率扰动并最终形成与干涉花样相同的热致光栅，在干涉光场、温度场和折射率扰动场之间互相耦合产生tmi效应。

3、目前主流的高功率光纤激光器的tmi抑制方法，一是使用外部独立器件控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于泵浦光调控的TMI效应抑制方法，其特征在于，泵浦光在增益光纤的内包层传输，通过沿着增益光纤的长度方向在增益光纤的内包层上刻写分布式泵浦光反射光栅，调整泵浦光功率在增益光纤中的分布，进而控制增益光纤各处增益的分布、控制增益光纤各处的热量产生、抑制热致光栅的形成，实现抑制TMI效应、提高TMI阈值的目的。

2.根据权利要求1所述的基于泵浦光调控的TMI效应抑制方法，其特征在于，所述分布式泵浦光反射光栅包括多个分布在增益光纤轴向不同位置处的内包层上的泵浦光反射光栅，泵浦光在增益光纤的内包层中传播时，当传播到泵浦光反射光栅时，一部分泵浦光被泵浦光反射光栅反射、另一部分泵浦光穿...

【技术特征摘要】

1.基于泵浦光调控的tmi效应抑制方法，其特征在于，泵浦光在增益光纤的内包层传输，通过沿着增益光纤的长度方向在增益光纤的内包层上刻写分布式泵浦光反射光栅，调整泵浦光功率在增益光纤中的分布，进而控制增益光纤各处增益的分布、控制增益光纤各处的热量产生、抑制热致光栅的形成，实现抑制tmi效应、提高tmi阈值的目的。

2.根据权利要求1所述的基于泵浦光调控的tmi效应抑制方法，其特征在于，所述分布式泵浦光反射光栅包括多个分布在增益光纤轴向不同位置处的内包层上的泵浦光反射光栅，泵浦光在增益光纤的内包层中传播时，当传播到泵浦光反射光栅时，一部分泵浦光被泵浦光反射光栅反射、另一部分泵浦光穿过泵浦光反射光栅继续传播，通过在不同长度位置处设置不同反射率的泵浦光反射光栅，降低高泵浦光功率密度处的泵浦光功率，提高低泵浦光功率密度处的泵浦光功率，将整个增益光纤上的泵浦光功率调控得相对均匀，避免局部长度位置处的泵浦光功率过高导致发热严重引起热致光栅而产生tmi效应。

3.根据权利要求1所述的基于泵浦光调控的tmi效应抑制方法，其特征在于，所述增益光纤为双包层增益光纤，所述增益光纤的纤芯中掺杂有稀土离子。

4.根据权利要求1所述的基于泵浦光调控的tmi效应抑制方法，其特征在于，所述增益光纤的内包层为正八边形或正六边形。

5.根据权利要求1所述的基于泵浦光调控的tmi效应抑制方法，其特征在于，沿着增益光纤的长度方向在增益光纤的内包层上刻写分布式泵浦光反射光栅的方法，包括：

6.根据权利要求5所述的基于泵浦光调控的tmi效应抑制方法，其特征在于，通过优化飞秒激光加工参数调整折射率调制深度，对于相同长度的泵浦光反射光栅，在一定的折射率调制范围内，泵浦光反射光栅的折射率调制深度越大，则泵浦光反射光栅的反射率越大，从而控制光栅反射率。

7.根据权利要求5所述的基于泵浦光调控的tmi效应抑制方法，其特征在于，所述步骤(2.3)、步骤(2.4)中的折射率调制平面为圆环形折射率调制平面。

8.根据权利要求1所述的基于泵浦光调控的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈金宝，王泽锋，高晨晖，赵蓉，王蒙，陈子伦，李智贤，李昊，叶新宇，周智越，肖虎，马鹏飞，
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：