[发明专利]一种全光纤结构的掺镱石英光纤光暗化测试装置及方法

权利要求书

1.一种全光纤结构的掺镱石英光纤光暗化测试装置，包括信号源、光纤法兰、泵浦源、波分复用器、掺镱光纤、光纤合束器以及功率探测器，所述泵浦源包括第一泵浦源与第二泵浦源，其特征在于：所述光纤法兰和所述波分复用器之间设有光纤衰减器；所述掺镱光纤与所述功率探测器之间依次设有包层光剥离器以及低光子暗化滤光光纤；所述信号源输出的信号光依次通过光纤法兰、光纤衰减器衰减之后，与第一泵浦源输出的泵浦光经过波分复用器合成合束光；所述合束光与第二泵浦源输出的泵浦光分别通过所述光纤合束器的信号端与泵浦端输入，光纤合束器的输出光沿掺镱光纤传输，掺镱光纤的输出端与包层光剥离器的输入端熔接，包层光剥离器的输出光束经过低光子暗化滤光光纤进入光功率探测器；所述低光子暗化滤光光纤为掺Yb光纤；掺杂Yb₂O₃的浓度不高于0.1％wt；所述低光子暗化滤光光纤掺P光纤；掺杂P₂O₅的浓度不低于3％wt；所述低光子暗化滤光光纤为掺Al光纤。

2.根据权利要求1所述的一种全光纤结构的掺镱石英光纤光暗化测试装置，其特征在于：所述信号源为红光激光器，输出红光波长为630～635nm。

3.根据权利要求1所述的一种全光纤结构的掺镱石英光纤光暗化测试装置，其特征在于：所述泵浦源为半导体激光器。

4.根据权利要求1、2、3任一项 所述的一种全光纤结构的掺镱石英光纤光暗化测试装置的方法，其特征在于：所采用的全光纤结构的掺镱光纤光暗化测试装置测试光暗化损耗的具体方法步骤包括：

A.将光纤法兰、光纤衰减器、泵浦源、波分复用器、光纤合束器、掺镱光纤、包层光剥离器、低光子暗化滤光光纤以及功率探测器沿信号源输出光依次连接；

B.打开信号源，调节信号源电流与光纤衰减器，使得信号源输出光的光功率达到目标值；

C.待信号源输出光光功率稳定后，打开功率计实时计数，监测输出的信号功率，打开泵浦源；

D.监测预定时长后，监测停止，导出监测数据，关闭泵浦源、信号源

E.根据关系式计算光暗化损耗，其中α_t为t时刻的光暗化损耗，L为掺镱光纤的长度，P₀为初始时刻功率，P_t为t时刻功率；

F.基于光暗化损耗与时间的关系，根据公式α_t＝α_eq(1-exp(-(t/τ)^β))进行拟合，得到平衡态光暗化损耗，其中α_eq为平衡态光暗化损耗，τ为时间标度，β为伸展参数。

5.根据权利要求4所述的一种全光纤结构的掺镱石英光纤光暗化测试装置的方法，其特征在于：所述步骤A具体包括：所述掺镱光纤长度为5cm～50cm。

6.根据权利要求4所述的一种全光纤结构的掺镱石英光纤光暗化测试装置的方法，其特征在于：所述步骤B具体包括：所述信号源输出光的光功率不大于100μW。

7.根据权利要求4所述的一种全光纤结构的掺镱石英光纤光暗化测试装置的方法，其特征在于：所述步骤C中具体包括：所述打开泵浦源为打开第一泵浦源或打开第二泵浦源或同时打开第一泵浦源和第二泵浦源；当打开第一泵浦源时，泵浦源输出功率大于10mW；打开第二泵浦源时，第二泵浦源输出功率大于10W。