提高光纤受激布里渊散射阈值的温度控制装置，属于高功率窄线宽光纤激光器、窄线宽光纤放大器领域。本发明专利技术所要解决的技术问题是克服现有装置工艺复杂、光纤不能再使用、光纤伸缩小等缺点。该装置的第一调节螺丝(51)、第二调节螺丝(52)分别与第一拉伸弹簧(61)、第二拉伸弹簧(62)一端连接；第一拉伸弹簧(61)另一端、第二拉伸弹簧(62)另一端分别与薄管(4)的内侧壁、外侧壁连接；温度控制器负载(32)放置在绝热盒(1)内，与温度控制器(31)连接；掺稀土光纤(7)通过设在绝热盖(2)的第一小通孔(21)进入绝热盒(1)内，螺旋粘贴在薄管(4)外侧壁后，从设在绝热盖(2)的第二小通孔(22)穿出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提高光纤受激布里渊散射阈值的温度控制装置，属于高功率窄线宽光纤激光器、窄线宽光纤放大器领域。
技术介绍
受激布里渊散射是一种在光纤内发生的非线性过程，其所需要的入射功率远低于受激拉曼散射所需要的入射功率。一旦达到布里渊散射阈值，受激布里渊散射将把绝大部分输入功率转换为反向斯托克斯波。显然，受激布里渊散射限制了光纤所能传输的最大功率。另外，受激布里渊散射如果不能得到完全抑制，将导致泵浦功率的随机变化，从而引起相应的信号噪声，降低了信号的质量。目前，提高光纤中的受激布里渊散射阈值主要有以下几种1)制作光纤，使光纤中残留应力以抑制光纤中的受激布里渊散射。Jane Bilecky Clayton等人在美国专利US005851259A中在制作掺镉光纤时，通过调制光纤中拉制时所受的应力来抑制传输光纤中的受激布里渊散射。Alan Frank Evans等人在美国专利 US006542683B1在制作光纤时，通过交替变更含磷和氟掺杂物的玻璃层实现纤芯具有非均勻粘度和CTE分布，从而使得光纤中剩余、永久、非均勻应力；在拉制光纤时，受到光纤拉丝张力以及光纤离开熔炉后经历大温度梯度和快速冷却，从而增强了非均勻应力提供的受激布里渊抑制效应。这种方法主要适合非掺稀土的单模传输光纤。2)改变光纤中的声波频率随着光纤长度的变化而变化，实现展宽布里渊增益带觅ο改变光纤中的声波频率可通过改变芯层半径随光纤长度变化或改变芯层掺杂浓度随光纤长度变化实现。显然，这两种方法都涉及对光纤结构的重新设计，因此，无法灵活调节光纤中的声波频率，以提高光纤中的受激布里渊散射阈值。改变光纤中的声波频率还可通过改变温度随光纤长度变化实现。Y. Imai等人在文献中通过增大光纤盘中不同点光纤温度差，实现提高光纤受激布里渊散射阈值的目的。这种方法，无法对光纤施加力的作用，而且主要适合非掺稀土的单模传输光纤。改变光纤中的声波频率还可通过改变压力分布随光纤长度变化实现。JoshuaE. Rothenberg 等人在文献及美国专利US 2007/0019918与国际专利W02007/055754中将光纤嵌入到圆形或椭圆形的转盘里，使光纤与弹性转盘的惯性轴存在偏移，对弹性转盘施加压力，使光纤受到与惯性轴偏移位置成正比的拉伸力或压缩力。Joshua Ε. Rothenberg等人还指出可以将光纤嵌入到椭圆梁中，利用扭转，来对椭圆梁施加压缩力，实现同样的效果。这种方法需要将光纤嵌入到弹性转盘或椭圆梁中，而且光纤表面不能受到与横截面平行方向的任何压力， 实现工艺要求高，而且一旦光纤嵌入后，将不能再次使用，增加了使用成本。中国专利申请号201010104948. 3对光纤长度为50米的单模光纤同时施加负的温度梯度和纵向压力或者同时施加正的温度梯度和纵向张力，实现抑制窄带光纤拉曼放大器中的受激布里渊散射的目的；然而此专利申请中没有给出具体的合理技术手段。Peter Krummrich等人在美国专利US 2001/0019642 Al与德国专利19961514 Al中提出将传输光纤分成几个部分，对每一部分进行机械连接以使相邻部分声波不耦合；或者对光纤纵向施加非均勻性机械拉力，形成不同的光纤格栅，以扰动光波与声波或者反向光波与声波的相位关系。这种方法主要适合传输光纤，专利中也没有给出具体的在光纤上作用的机械拉力技术手段。中国专利申请号200910237785. 3通过设计内环盘、左外环盘与右外环盘的方法， 解决了美国专利US 2007/0019918中容易出现的光纤表面容易受到与横截面平行方向的压力情形，以及光纤很难再次使用的问题。由于内环盘外表面为椭圆形，在椭圆形表面上刻上精度与表面粗糙度要求很高的螺旋槽，工艺要求很高。中国专利申请号200910238723. 4 给出了一种用于光纤光栅或光纤受激布里渊散射的多维调节装置，这种装置中的弹簧钢螺纹管的内侧螺纹加工，工艺要求与专利200910237785. 3 一样要求很高，而且光纤如何放置在螺旋槽中也是实现的技术难点。中国专利申请号200920350821. 2将内环盘外表面设计成圆形，解决了工艺上的实现的难题，其缺点是在调节开口外环的开口两端距离，调节范围小，而且，内环的外表面为圆形，容易将开口外环作用在内环外侧上的压力分散均勻，不利于实现光纤在与横截面垂直方向上大的拉伸或压缩变化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有装置工艺复杂、光纤不能再使用、光纤伸缩小等缺点，提出一种提高光纤受激布里渊散射阈值的温度控制装置。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的提高光纤受激布里渊散射阈值的温度控制装置，包括绝热盒、绝热盖、温度控制器、温度控制器负载、薄管、第一调节螺丝、第二调节螺丝、第一拉伸弹簧、第二拉伸弹簧；第一调节螺丝通过绝热盒上的第一螺纹孔与第一拉伸弹簧连接；第二调节螺丝通过绝热盒上的第二螺纹孔、薄管上的直通孔与第二拉伸弹簧连接；第一螺纹孔孔心、第二螺纹孔的孔心与薄管上的直通孔心均位于绝热盒高度的一半的平面上，且这三个孔心位于一条直线上， 这条直线为薄管的直径与绝热盒的直径；第一拉伸弹簧与薄管的外侧壁连接，第二拉伸弹簧与薄管的内侧壁连接；温度控制器负载放置在绝热盒内，与温度控制器连接；掺稀土光纤通过设在绝热盖的第一小通孔进入绝热盒内，螺旋粘贴在薄管外侧壁4后，从设在绝热盖的第二小通孔穿出。绝热盒为长方体或椭圆柱体；薄管为椭圆管。薄管为Imm 3mm;薄管的高度为绝热盒高度的60% 95%。绝热盒与绝热盖由绝热材料为石棉或膨胀珍珠岩制成，薄管由弹簧钢制作而成。温度控制器的温度调节范围为-50°C 150°C。温度控制器负载为加热器负载或冷却器负载或加热器负载和冷却器负载。本专利技术的有益效果具体如下通过温度控制器、温度控制器负载，降低绝热盒内的温度时，薄管出现冷缩，此时，调节第二调节螺丝，使第二拉伸弹簧出现拉伸，从而使得薄管外侧面上靠近第二拉伸弹簧连接点的区域出现拉伸，薄管外侧面上靠近直通孔的区域出现压缩，剩下区域不变形；通过温度控制器、温度控制器负载，增加绝热盒内的温度时，薄管出现热胀，此时调节第一调节螺丝，使第一拉伸弹簧出现拉伸，从而使得薄管外侧面上靠近第一拉伸弹簧连接点的区域出现压缩，薄管外侧面上靠近直通孔的区域出现拉伸，剩下区域不变形；相应的粘贴在薄管外侧面上的光纤保持与薄管外侧面一样的变形，实现提高光纤受激布里渊散射阈值的目的。该装置调节范围宽，工作方式灵活。附图说明图1为提高光纤受激布里渊散射阈值的温度控制装置示意图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。实施例一提高光纤受激布里渊散射阈值的温度控制装置，包括绝热盒1、绝热盖2、温度控制器31、温度控制器负载32、薄管4、第一调节螺丝51、第二调节螺丝52、第一拉伸弹簧61、 第二拉伸弹簧62 ；第一调节螺丝51通过绝热盒1上的第一螺纹孔与第一拉伸弹簧61连接； 第二调节螺丝52通过绝热盒1上的第二螺纹孔、薄管4上的直通孔与第二拉伸弹簧62连接；第一螺纹孔孔心、第二螺纹孔的孔心与薄管4上的直通孔心均位于绝热盒1高度的一半的平面上，且这三个孔心位于一条直线上，这条直线为薄管4的直径与绝热盒1的直径；第一拉伸弹簧61与薄管4的外侧壁连本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．提高光纤受激布里渊散射阈值的温度控制装置，其特征在于：包括绝热盒（１）、绝热盖（２）、温度控制器（３１）、温度控制器负载（３２）、椭圆薄管（４）、第一调节螺钉（５１）、第二调节螺钉（５２）、第一拉伸弹簧（６１）、第二拉伸弹簧（６２）；椭圆薄管（４）放置于绝热盖（２）内的底上，椭圆薄管（４）和绝热盖（２）同心，并固定在绝热盖（２）内的底上；第一调节螺钉（５１）经绝热盒（１）上的第一螺纹孔与第一拉伸弹簧（６１）的一端连接，第一拉伸弹簧（６１）的另一端与椭圆薄管（４）的长轴的外侧壁连接；第二调节螺钉（５２）经绝热盒（１）上的第二螺纹孔、薄管（４）上的直通孔与第二拉伸弹簧（６２）的一端连接；第二拉伸弹簧（６２）的另一端与椭圆薄管（４）的长轴的内侧壁连接；第一螺纹孔、第二螺纹孔与椭圆薄管（４）上的直通孔同轴，均位于绝热盒（１）高度的一半上；第一拉伸弹簧（６１）和第二拉伸弹簧（６２）与第一调节螺钉（５１）和第二调节螺钉（５２）同轴；温度控制器负载（３２）放置在绝热盒（１）内，与温度控制器（３１）连接；掺稀土光纤（７）通过设在绝热盖（２）的第一小通孔（２１）进入绝热盒（１）内，螺旋粘贴在椭圆薄管（４）外侧壁后，从设在绝热盖（２）的第二小通孔（２２）穿出。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宁提纲，胡旭东，裴丽，李晶，温晓东，郑晶晶，张帆，谭中伟，马廷祥，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11
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