[发明专利]光能量增强装置

说明书

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，具体而言，涉及一种光能量增强装 置。

背景技术

在某些应用或者研究过程中，有时候需要使用能量较高的光源。 例如，使用分光光度计测量光学元件的宽波长透/反射率时，由于分 光光度计受探测器在低光通量时量子效率的局限，当样品的透/反射 率低于1％时，测量结果会产生较大的误差。在无法突破探测器的量 子效率的局限的情况下，一般采用能量较高的光源来满足测量需求。

现有技术中，在将光能量提高时采用的光能量增强的装置一般 结构复杂，且成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光能量增强装置，通过光束在光 纤中的环形传输并叠加来提高光束的能量，获得高能量光源，结构 简单，以改善现有技术中的光能量增强的装置结构复杂的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光能量增强装置，所述装置包括：

光合束器，包括第一入射端口、第二入射端口以及出射端口； 光开关，包括输入端口、第一输出端口以及第二输出端口；第一光 纤，所述第一光纤的一端连接所述光合束器的第二入射端口，所述 第一光纤远离所述光合束器的另一端连接所述光开关的第一输出端 口；以及第二光纤，所述第二光纤的一端连接所述光合束器的出射 端口，所述第二光纤远离所述光合束器的另一端连接所述光开关的 输入端口；光从所述光合束器的第一入射端口输入，经所述出射端 口进入所述第二光纤，若所述第二光纤中的光的光能量低于所述光 开关的预设切换阈值，所述光开关控制所述第二光纤中的光从所述 光开关的第一输出端口进入所述第一光纤，所述第一光纤中的光进 入所述光合束器的第二入射端口，与所述第一入射端口中的光耦合 后从所述光合束器的出射端口进入所述第二光纤，若所述第二光纤 中的光的光能量大于或等于所述光开关的预设切换阈值，所述光开 关控制所述第二光纤中的光从所述光开关的第二输出端口输出。

优选的，上述装置中，所述第一光纤以及所述第二光纤为多模 光纤。多模光纤允许多个模式进行传输，可以使光纤中的光实现更 加有效的叠加。

优选的，上述装置中，所述光合束器为光纤耦合器。

优选的，上述装置中，所述光纤耦合器包括第一入射光纤、第 二入射光纤以及出射光纤，所述第一入射光纤的一端、所述第二入 射光纤的一端共同与所述出射光纤的一端相耦合，所述第一入射光 纤的另一端形成第一入射端口，所述第二入射光纤的另一端形成第 二入射端口，所述出射光纤的另一端形成出射端口。

优选的，上述装置中，所述第二入射光纤与出射光纤的数值孔 径相同，所述第二入射光纤的数值孔径大于所述第一入射光纤。对 于同一芯径的光纤，数值孔径小的可以完全耦合进数值孔径大的， 但是数值孔径大的耦合进数值孔径小的就有光能量的损失，而第二 入射光纤是光的入射端口，不受影响。

优选的，上述装置中，所述第二入射光纤形成的第二入射端口 与所述第一光纤通过光纤连接器相连。

优选的，上述装置中，所述光开关的响应时间为ns量级。响应 时间设置为ns量级的光开关可以使光能量在较短时间输出。

优选的，上述装置中，所述预设切换阈值小于或等于所述第一 光纤以及所述第二光纤中最大承受能量值最小的光纤的最大承受能 量值。

优选的，上述装置中，还包括第三光纤，所述第三光纤与所述 光合束器的第一入射端口相连，用于光的输入。

优选的，上述装置中，还包括第四光纤，所述第四光纤与所述 光开关的第二输出端口相连，用于光的输出。

本发明实现的有益效果：本发明实施例提供的光能量增强装置， 将光开关的预设切换阈值设置为需要的光能量的值，使从第一入射 端口进入的光合束器后进入第二光纤，当第二光纤中的光的光能量 小于需要的光能量的值，即小于光开关的预设切换阈值时，使第二 光纤中的光从第一光纤输出以与第一入射端口中进入的光进行耦 合，当从第一入射端口中不断入射的光与第一光纤中传输过来的光 不断进行耦合，则第一光纤中的光能量不断增强，第二光纤中的光 的光能量不断增强，直到第二光纤中的光的光能量达到需要的光能 量，光开关控制光从第二输出端口输出，得到需要的高能量的光源。 结构简单，成本低。

附图说明