[发明专利]一种光纤放大器

权利要求书

1.一种光纤放大器，其特征在于，包括：

种子源，发射信号光；

第一单模准直器，通过第一传输光纤与所述种子源连接，用于对所述第一传输光纤传输来的信号光进行准直后出射至放大光路中；

泵浦源，发射泵浦光；所述泵浦光具有与所述信号光不同的波长；

多模准直器，通过第二传输光纤与所述泵浦源连接，用于对所述第二传输光纤传输来的泵浦光进行准直后投射至所述放大光路中；以及

所述放大光路；所述放大光路包括至少一级光放大单元；所述光放大单元至少包括第一类光放大单元；

所述第一类光放大单元包括第一波分复用器、光环形器、第一增益光纤准直器、第一增益光纤以及光纤布拉格光栅；其中，所述光环形器位于所述第一波分复用器与所述第一增益光纤准直器之间，所述第一增益光纤位于所述第一增益光纤准直器与所述光纤布拉格光栅之间；所述第一增益光纤包括纤芯以及依次包覆于所述纤芯外部的第一包层和第二包层；所述第一波分复用器用于对所述泵浦光进行至少部分反射后作为本级泵浦光，并允许所述信号光透过后与本级泵浦光合成为第一光束投射至所述第一增益光纤准直器；所述第一增益光纤准直器用于对所述第一光束进行汇聚以使得所述信号光的汇聚点位于所述第一增益光纤的入射端面之前、所述泵浦光的汇聚点位于所述第一增益光纤的入射端面之后，从而使得所述信号光进入到所述纤芯，所述泵浦光进入到所述第一包层以对纤芯内的信号光进行放大；在所述第一增益光纤中各层传导的所述信号光以及所述泵浦光被所述光纤布拉格光栅反射后原路返回，从而使得所述信号光两次经过所述第一增益光纤的放大，并从所述光环形器出射。

2.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一单模准直器将所述信号光投射至第一级光放大单元的波分复用器时具有第一光斑；所述多模准直器将所述泵浦光投射至第一级光放大单元的波分复用器时具有第二光斑；所述第一光斑小于所述第二光斑。

3.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，还包括第一反射镜；所述第一反射镜设置于所述第一单模准直器和所述光纤放大器的第一级光放大单元之间，以对所述信号光进行反射使得所述信号光投射至所述放大光路中；

或者，所述第一反射镜设置于所述多模准直器和所述光纤放大器的第一级光放大单元之间，以对所述泵浦光进行反射使得所述泵浦光投射至所述放大光路中。

4.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，还包括设置于所述第一单模准直器和第一级光放大单元之间的第一隔离器。

5.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述光放大单元还包括第二类光放大单元；

所述第二类光放大单元包括第二波分复用器、第二增益光纤准直器、第二增益光纤以及光纤输出结构；其中，所述第二增益光纤包括纤芯以及依次包覆于所述纤芯外部的第一包层和第二包层；所述第二波分复用器用于对所述泵浦光进行至少部分反射后作为本级泵浦光，并允许所述信号光透过后与本级泵浦光合成为第二光束投射至所述第二增益光纤准直器；所述第二增益光纤准直器用于对所述第二光束进行汇聚以使得所述信号光的汇聚点位于所述第二增益光纤的入射端面之前、所述泵浦光的汇聚点位于所述第二增益光纤的入射端面之后，从而使得所述信号光进入到所述纤芯，所述泵浦光进入到所述第一包层以对纤芯内的信号光进行放大；所述光纤输出结构用于对第二增益光纤放大后的信号光进行输出。

6.根据权利要求5所述的光纤放大器，其特征在于，所述放大光路包括第一级光放大单元和第二级光放大单元；所述第一级光放大单元为第一类光放大单元，所述第二级光放大单元为第二类光放大单元；从所述第一级光放大单元的所述光环形器出射的信号光投射至所述第二级光放大单元的第二波分复用器；透过所述第一波分复用器的所述泵浦光作为所述第二级光放大单元的泵浦光并投射至所述第二波分复用器。

7.根据权利要求6所述的光纤放大器，其特征在于，还包括第二反射镜；所述第二反射镜位于相邻两级光放大单元之间的光路上；所述第二反射镜用于对第一级光放大单元的光环形器传输来的信号光进行反射以使得其投射至所述第二波分复用器上。