[发明专利]一种光纤放大器和激光发生器

权利要求书

1.一种光纤放大器，其特征在于，包括：

纤芯直径由细至粗渐变的锥形掺杂光纤，所述锥形掺杂光纤包括直径较小的第一端和直径较大的第二端，信号光从所述锥形掺杂光纤的第一端输入，并从所述锥形掺杂光纤的第二端输出；

用于将泵浦光中的能量泵浦至所述锥形掺杂光纤的光纤泵浦合束器，所述光纤泵浦合束器连接所述锥形掺杂光纤的第二端；

用于产生所述泵浦光的第一泵浦光源；以及

用于将所述第一泵浦光源产生的所述泵浦光耦合至所述锥形掺杂光纤的泵浦光纤。

2.如权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述锥形掺杂光纤采用保偏锥形掺杂光纤，所述保偏锥形掺杂光纤通过加热并拉伸保偏掺杂光纤制成。

3.如权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述锥形掺杂光纤包括纤芯、套设在所述纤芯外的折射率凹陷层，以及套设在所述凹陷层外的内包层，所述内包层的折射率小于所述纤芯的折射率,所述凹陷层的折射率小于所述纤芯的折射率及内包层的折射率。

4.如权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述锥形掺杂光纤第一端的纤芯直径范围为5-30μm，所述锥形掺杂光纤第二端的纤芯直径范围为30-100μm。

5.如权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述光纤泵浦合束器包括第一套管，所述第一套管内依次沿所述第一套管的轴向方向设置有石英端帽、聚焦透镜和二向色镜，所述锥形掺杂光纤第二端和所述泵浦光纤均连接在所述石英端帽远离所述聚焦透镜的一端。

6.如权利要求5所述的光纤放大器，其特征在于，所述锥形掺杂光纤第二端与所述石英端帽远离所述聚焦透镜的一端激光焊接，所述泵浦光纤与所述石英端帽远离所述聚焦透镜的一端激光焊接。

7.一种激光发生器，其特征在于，所述激光发生器包括用于产生信号光的激光种子源，以及沿所述信号光的光路依次设置的脉冲展宽器、脉冲选单器、脉冲放大器，以及如权利要求1-6任一项所述的光纤放大器和脉冲压缩器；所述信号光从所述锥形掺杂光纤第一端输入，并从所述锥形掺杂光纤第二端输出。

8.如权利要求7所述的激光发生器，其特征在于，所述脉冲展宽器包括接入所述信号光的光路的展宽光纤，所述展宽光纤采用长度范围在10米-10³米数量级的单模光纤；或者，所述脉冲展宽器包括接入所述信号光的光路的光纤环形器，以及通过所述光纤环形器接入所述信号光的光路的啁啾光栅。

9.如权利要求7所述的激光发生器，其特征在于，所述脉冲放大器包括第一预放组件，所述第一预放组件包括第二泵浦光源，和用于将所述第二泵浦光源的光能耦合至所述第一预放组件中掺杂光纤的第一耦合件，所述第一耦合件采用光纤合束器或者波分复用器。

10.如权利要求7所述的激光发生器，其特征在于，所述脉冲放大器还包括与所述第一预放组件串联设置的第二预放组件，所述第二预放组件包括第三泵浦光源，和用于将所述第三泵浦光源的光能耦合至所述第二预放组件中掺杂光纤的第二耦合件，所述第二耦合件采用光纤合束器或者波分复用器。