[发明专利]用于评价高功率光纤激光系统时域稳定性的装置及方法

权利要求书

1.用于评价高功率光纤激光系统时域稳定性的装置，其特征在于：包括待测高功率光纤激光系统、波长可调谐超低噪声光纤激光器、波分复用器、传能光纤、准直器、带通滤波器、功率计、废光收集器；

所述待测高功率光纤激光系统其输出激光中心波长为λ₁，所述波长可调谐超低噪声光纤激光器其输出激光中心波长为λ₂，传能光纤其基质材料所对应的拉曼斯托克斯频移量为Δλ_R，其中波长可调谐超低噪声光纤激光器其输出激光中心波长λ₂＝λ₁+Δλ_R；

所述待测高功率光纤激光系统和波长可调谐超低噪声光纤激光器输出的激光通过波分复用器合成为一束激光输出，合束后的激光束注入到传能光纤中，经传能光纤输出的激光束经准直器准直输出，从准直器输出的激光束通过带通滤波器后分为两束分别为中心波长为λ₂的拉曼放大激光和残余的中心波长为λ₁的激光，其中中心波长为λ₂的拉曼放大激光注入到功率计，残余的中心波长为λ₁的激光注入到废光收集器。

2.根据权利要求1所述的用于评价高功率光纤激光系统时域稳定性的装置，其特征在于：待测高功率光纤激光系统输出的激光充当泵浦激光，可调谐超低噪声光纤激光器输出的激光充当信号激光，传能光纤提供拉曼增益，这样构成一个前向泵浦的拉曼光纤激光放大结构。

3.根据权利要求1所述的用于评价高功率光纤激光系统时域稳定性的装置，其特征在于：待测高功率光纤激光系统是输出波长覆盖镱离子发射谱波段的掺镱高功率光纤激光系统、输出波长覆盖铒离子发射谱波段的掺铒高功率光纤激光系统、输出波长覆盖铥/钬离子发射谱波段的掺铥/钬高功率光纤激光系统，或者是输出波长覆盖其他掺杂离子发射谱波段的高功率光纤激光系统；

待测高功率光纤激光系统是直接高功率振荡器、高功率超荧光光源、高功率随机光纤激光系统或基于主振荡功率放大结构实现的高功率光纤激光系统；

待测高功率光纤激光系统是单频、窄线宽或宽谱高功率光纤激光系统。

4.根据权利要求1所述的用于评价高功率光纤激光系统时域稳定性的装置，其特征在于：波长可调谐超低噪声光纤激光器为单频光纤激光器或对单频光纤激光器施加相位调制产生的窄线宽光纤激光器，其中单频光纤激光器是分布式反馈激光器、分布式布拉格反射激光器、非平面环形振荡器、单频环形光纤激光器，或者是单频半导体激光器经过光纤耦合输出的激光光源；

波长可调谐超低噪声光纤激光器波长调谐范围由待测高功率光纤激光系统的发射波长确定；若待测高功率光纤激光系统输出激光的中心波长为λ₁，传能光纤其对应的拉曼斯托克斯频移量为Δλ_R，则λ₂＝λ₁+Δλ_R在可调谐超低噪声光纤激光器输出波长范围之内即可。

5.根据权利要求1所述的用于评价高功率光纤激光系统时域稳定性的装置，其特征在于：波分复用器是光纤耦合的膜片镀膜式波分复用器、熔融拉锥式波分复用器或棱镜色散相关型波分复用器。

6.根据权利要求1所述的用于评价高功率光纤激光系统时域稳定性的装置，其特征在于：传能光纤其基质材料是石英、磷酸盐、硅酸盐或硫化物。

7.根据权利要求1所述的用于评价高功率光纤激光系统时域稳定性的装置，其特征在于：准直器由一个或多个透镜组合而成，其中透镜的材料是熔石英、ZnSe或CaF₂。

8.根据权利要求1所述的用于评价高功率光纤激光系统时域稳定性的装置，其特征在于：带通滤波器由多层镀膜滤光片结构实现。