[发明专利]一种高功率窄线宽全光纤放大器

权利要求书

1.一种高功率窄线宽全光纤放大器，其特征在于，包括三级全光纤放大组件、水冷板和监测控制组件；所述三级全光纤放大组件包括：

第一光纤耦合器的输入端为全光纤放大器种子激光的输入端，输出端与第一波分复用器的信号光输入端相连；

第一波分复用器的泵浦端与第一半导体泵浦源的尾纤相连，第一波分复用器的公共端与第一掺杂光纤的一端相连，第一掺杂光纤的另一端与第二波分复用器的公共端相连；第二波分复用器的信号端与带通滤波器的输入端相连，第二波分复用器的泵浦端与第二半导体泵浦源的尾纤相连，带通滤波器的输出端与第一光隔离器的输入端相连，第一光隔离器的输出端与第二光纤耦合器的输入端相连；

第二光纤耦合器的输出端与第一信号/泵浦功率合束器的信号端相连，第一信号/泵浦功率合束器的公共端与第二掺杂光纤的一端相连，其中一个泵浦端与第三半导体泵浦源的尾纤相连，第二掺杂光纤的另一端与第一泵浦光剥除器的一端相连；第一泵浦光剥除器的另一端与第二光隔离器的输入端相连；

第三光纤耦合器的输入端与第二光隔离器的输出端相连，第三光纤耦合器的输出端与第二信号/泵浦功率合束器的信号端相连；第二信号/泵浦功率合束器的公共端与第三掺杂光纤的一端相连，第二信号/泵浦功率合束器的每个泵浦端分别与一个导体泵浦源的尾纤相连；第三掺杂光纤的另一端与第二泵浦光剥除器的一端相连，第二泵浦光剥除器另一端与准直器的尾纤相连。

2.根据权利要求1所述的高功率窄线宽全光纤放大器，其特征在于，所述第一掺杂光纤的纤芯和包层直径分别为6μm和125μm，所述第二掺杂光纤的纤芯和内包层直径分别为15μm和130μm，所述第三掺杂光纤的纤芯和内包层直径分别为30μm和250μm。

3.根据权利要求1或2所述的高功率窄线宽全光纤放大器，其特征在于，所述监测控制组件包括：

处理器；

五个光电探测器，分别为第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第四光电探测器和第五光电探测器；

五个热敏电阻，分别为第一热敏电阻、第二热敏电阻、第三热敏电阻、第四热敏电阻和第五热敏电阻；所述第一热敏电阻固定在第三半导体泵浦源上；所述第二热敏电阻固定在第一泵浦光剥除器上；所述第三热敏电阻固定在第四半导体泵浦源上；所述第四热敏电阻固定在第二泵浦光剥除器上；所述第五热敏电阻固定在水冷板上；

十个运算放大电路，每个光电探测器的电信号输出端均与对应的运算放大电路的信号输入端相连，每个热敏电阻的电信号输出端分别对应与一个运算放大电路的信号输入端相连；

三个直流电源，分别为第一直流电源、第二直流电源和第三直流电源；直流电源各有一个串口端，串口端与处理器相连；直流电源的输出端半导体泵浦源相联；

第一光电探测器的尾纤与第一光纤耦合器的前向功率探测端相连；第二光电探测器的尾纤与第二光纤耦合器的前向功率探测端相连；第三光电探测器的尾纤与第二光纤耦合器的后向功率探测端相连；第四光电探测器的尾纤与第三光纤耦合器的前向功率探测端相连；第五光电探测器的尾纤与第三光纤耦合器的后向功率探测端相连。

4.根据权利要求3所述的高功率窄线宽全光纤放大器，其特征在于，所述监测控制组件包括流量计，流量计安装在水冷板的出水口，其数据信号线与处理器的IO引脚相连，以发送流量值。

5.根据权利要求3所述的高功率窄线宽全光纤放大器，其特征在于，所述监测控制组件包括模拟多路选择器，信号输出端与模数转换器的模拟信号输入端相连，控制信号线与处理器的IO引脚相连。

6.根据权利要求3所述的高功率窄线宽全光纤放大器，其特征在于，所述监测控制组件包括键盘显示模块，用来显示光电探测器测得的功率值、热敏电阻测得的温度值、三个直流电源的工作状态，并通过串口通信方式与处理器的串口信号端相连，以接收并显示激光器的工作状态，发送开机和关机指令。