[发明专利]高功率全光纤随机激光装置

说明书

本申请涉及一种高功率全光纤随机激光装置。所述装置包括：前向输出端、后向输出端、光纤振荡器与被动传能光纤，后向输出端与光纤振荡器后向连接，光纤振荡器与被动传能光纤连接，被动传能光纤与前向输出端连接。本发明可以实现激光高功率输出。

技术领域

本申请涉及高功率光纤激光技术领域，特别是涉及一种高功率全光纤随机激光装置。

背景技术

基于拉曼增益的随机光纤激光器自2010年提出以来受到了国内外研究人员的广泛关注。与传统激光器不同，随机激光器没有界限明确的谐振腔，其反馈是由光纤中随机分布的瑞利散射提供。由于反馈的随机性，导致输出的随机激光是非相干光，因此在时域上随机激光可以保持较好的稳定性。另一方面，理论研究表明，基于拉曼增益的随机光纤激光器利用短腔结构可以实现高功率和高效率的输出，这为获得高功率激光提供了一种新的实现方案，加上随机激光本身所具有的高时域稳定性，基于拉曼增益的随机光纤激光器可以用于高功率放大器的种子源，甚至直接产生高功率、高亮度的激光。

目前随机激光直接输出功率已接近千瓦量级，但是后续的功率提升仍然存在诸多问题，主要限制包括高阶斯托克斯光的产生、模间色散导致的四波混频效应以及光纤光栅等器件的功率承受能力等。当前已报道的实现高功率随机激光的方案主要是采用纤芯泵浦的半开放腔结构，此时较高的纤芯功率密度使得自相位调制导致的光谱展宽以及四波混频等非线性效应极易发生，加上拉曼效应具有较宽的增益谱，使得产生的随机激光光谱很容易超过半开放腔中高反光栅的反射带宽，从而影响激光器效率和系统安全性。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决目前随机激光器效率低以及系统安全性低问题的高功率全光纤随机激光装置。

一种高功率全光纤随机激光装置，所述装置包括：前向输出端、后向输出端、光纤振荡器与被动传能光纤；

所述后向输出端与所述光纤振荡器后向连接；

所述光纤振荡器与所述被动传能光纤连接；

所述被动传能光纤与所述前向输出端连接。

在其中一个实施例中，还包括：所述光纤振荡器包括：泵浦源、泵浦/信号合束器、前向光纤光栅、后向光纤光栅和掺镱光纤；所述泵浦源、泵浦/信号合束器、前向光纤光栅、掺镱光纤和后向光纤光栅依次连接；所述前向光纤光栅的反射率大于所述后向光纤光栅；所述后向输出端与所述泵浦/信号合束器或所述前向光纤光栅后向连接；所述被动传能光纤与所述泵浦/信号合束器或所述后向光纤光栅连接。

在其中一个实施例中，还包括：所述泵浦源包括：前向泵浦源和后向泵浦源；所述泵浦/信号合束器包括前向泵浦/信号合束器和后向泵浦/信号合束器；所述前向输出端连接所述前向泵浦/信号合束器的信号输入臂；所述前向泵浦源连接所述前向泵浦/信号合束器的泵浦输入臂；所述前向泵浦/信号合束器的信号输出臂连接所述前向光纤光栅；所述被动传能光纤连接所述后向泵浦/信号合束器的信号输出臂；所述后向泵浦源连接所述后向泵浦/信号合束器的泵浦输入臂；所述后向泵浦/信号合束器的信号输入臂连接所述后向光纤光栅；所述后向光纤光栅与所述前向光纤光栅分别连接所述掺镱光纤。

在其中一个实施例中，还包括：所述泵浦源为前向泵浦源；所述泵浦/信号合束器为前向泵浦/信号合束器；所述前向输出端连接所述前向泵浦/信号合束器的信号输入臂；所述前向泵浦源连接所述前向泵浦/信号合束器的泵浦输入臂；所述前向泵浦/信号合束器的信号输出臂连接所述前向光纤光栅；所述被动传能光纤与所述后向光纤光栅连接。

在其中一个实施例中，还包括：所述泵浦源为后向泵浦源；所述泵浦/信号合束器为后向泵浦/信号合束器；所述被动传能光纤连接所述后向泵浦/信号合束器的信号输出臂；所述后向泵浦源连接所述后向泵浦/信号合束器的泵浦输入臂；所述后向泵浦/信号合束器的信号输入臂连接所述后向光纤光栅；所述后向输出端与所述前向光纤光栅后向连接。。