[发明专利]980纳米的大功率单模光纤泵浦激光器系统

权利要求书

1.一种大功率超亮泵浦源“HPUBPS”，包括：

至少一个种子源，其产生在第一波长上的低噪声信号光；

子泵浦单元，其配置为接收和放大所述信号光，并且具有：

多个子泵浦多模“MM”激光二极管，其组合在一起，以发射在小于所述第一波长的第二波长上的子泵浦光，以及

Nd MM波长光纤转换器，其操作为将所述子泵浦光的所述第二波长转换为所述信号光的所述第一波长，所述MM光纤转换器配置为发射具有以下特征的放大的信号光：

与所述低噪声信号光的噪声级别基本上相等的噪声级别，

基本上等于nB的亮度，其中n是子泵浦激光二极管的个数，而B是每一个子泵浦激光二极管的亮度，以及

基本上等于nPd的输出功率，其中Pd是每一个子泵浦激光二极管的功率，而n是子泵浦激光二极管的个数；以及单模“SM”Yb光纤振荡器，其接收所述放大的信号光，并且在976nm附近的第三波长上具有峰值发射。

2.根据权利要求1所述的HPUBPS，其中所述光信号的所述第一波长在900-940nm的波长范围内变化，并且所述子泵浦光的所述第二波长在800-810nm的波长范围内。

3.根据权利要求1所述的HPUBPS，其中所述子泵浦激光二极管端面泵浦所述Nd MM波长光纤转换器。

4.根据权利要求1所述的HPUBPS，其中所述子泵浦激光二极管侧面泵浦所述Nd MM波长光纤转换器。

5.根据权利要求1所述的HPUBPS，其中所述波长转换器配置为使得放大的低噪声泵浦输出具有至多0.1％均方根“r.m.s.”的r.m.s.值。

6.根据权利要求1所述的HPUBPS，其中所述种子源具有从包括一个或多个组合的MM带尾纤激光二极管和一个或多个光纤种子源的组中选择的配置。

7.根据权利要求1所述的HPUBPS，其中所述MM Nd光纤转换器配置有具有同心的纤芯和至少一个包层的掺Nd光纤，其中所述纤芯和包层配置有相应的均匀横截面。

8.根据权利要求1所述的HPUBPS，其中所述MM Nd光纤转换器配置有纤芯和围绕所述纤芯的至少一个包层，所述纤芯和包层均具有双瓶颈形状横截面。

9.根据权利要求1所述的HPUBPS，其中所述MM Nd光纤转换器配置有纤芯和围绕所述纤芯的至少一个包层，所述纤芯具有双瓶颈形状横截面，并且所述至少一个包层具有基本上均匀尺寸的横截面。

10.根据权利要求1所述的HPUBPS，其中所述Nd波长光纤转换器配置有范围在约0.05和0.13之间的数值孔径，而MM种子源的数值孔径在约0.1和约0.13之间变化。

11.根据权利要求1所述的HPUBPS，还包括波长选择器，所述波长选择器位于所述Nd波长光纤转换器和所述SM Yb光纤振荡器之间，并且耦合到所述Nd波长光纤转换器和所述SM Yb光纤振荡器，所述波长选择器对于所述放大的信号光的所述第一波长是透明的，但是阻止与所述第一波长不同的寄生波长的光。

12.一种大功率超亮单模光纤激光器系统“HPUBSMFLS”，包括：

多个子泵浦激光二极管，其发射在第一波长上的子泵浦光，

多模“MM”Nd光纤波长转换器，其接收所述子泵浦光，并且操作为发射在比所述第一波长长的第二波长上的泵浦信号光，以及

单模“SM”Yb光纤振荡器，其接收所述第二波长上的放大的泵浦信号光，并且操作为吸收所述第二波长上的泵浦光并且发射比所述第二波长长的976nm附近的第三波长上的泵浦光；以及

光纤激光器件，其接收泵浦光，并且配置有在约所述第三波长处的吸收峰，并且操作为发射基本上单模的系统光。

13.根据权利要求12所述的HPUBSMFLS，其中所述光纤激光器件包括掺杂有从由Yb、Er及其组合组成的组中选择的稀土离子的有源光纤。

14.根据权利要求12所述的HPUBSMFLS，其中所述光纤激光器件包括光纤放大器或光纤振荡器。

15.根据权利要求12所述的HPUBSMFLS，其中所述泵浦源配置为端面泵浦所述光纤激光器件或者侧面泵浦所述光纤激光器件。