[发明专利]一种抑制大功率窄线宽光纤激光器中受激布里渊散射装置

权利要求书

1.一种抑制大功率窄线宽光纤激光器中受激布里渊散射方法，其特征在于包括受激布里渊散射装置，该装置包括：窄线宽激光种子源（1）、预放大器（2）、第一波分复用器（3）、泵浦激光模块（4）、（6+1）×1合束器（5）、双包层增益光纤（6）、第二波分复用器（7）、脉冲激光器（8）、光隔离器（9）；

其中，窄线宽激光种子源（1）的输出端与预放大器（2）的输入端连接；第一波分复用器（3）的信号端与预放大器（2）输出端连接，第一波分复用器（3）的公共端与（6+1）×1合束器（5）的信号端连接；泵浦激光模块（4）的尾纤与（6+1）×1合束器（5）的泵浦端连接，双包层增益光纤（6）的一端与（6+1）×1合束器（5）的输出端连接；第二波分复用器（7）的泵浦端与脉冲激光器（8）连接，信号端与双包层增益光纤（6）的另一端连接，公共端与光隔离器（9）的输入端连接；光隔离器（9）的输出端作为最终激光的输出端口；

所述泵浦激光模块（4）为多个多模半导体激光器合束而成；

所述脉冲激光器（8）注入后向传输的脉冲激光，其波长与信号光波长相差10 ~ 200nm，其峰值功率大于1 kW；

抑制大功率窄线宽光纤激光器中受激布里渊散射步骤如下：

窄线宽激光种子源提供了激光放大所需的信号光，经过预放大器后，信号光被初步放大；然后信号光分别经过第一个波分复用器和（6+1）×1合束器后，注入到双包层增益光纤；泵浦激光模块输出的泵浦光经过（6+1）×1合束器同时注入到双包层增益光纤中，并为双包层增益光纤提供抽运泵浦能量；双包层增益光纤吸收泵浦光后，稀土掺杂离子会发生能级跃迁至上能级形成粒子束反转，在信号光的作用下，不断经受激辐射过程产生全同光子，进而达到放大信号光的效果，放大后的信号光从光隔离器的输出端口输出；

当信号光功率超过其受激布里渊散射阈值时，会产生受激布里渊散射效应，此时，光纤中被放大的信号光能量会向Stokes散射光转移，使得信号光功率或能量将出现波动和降低，形成后向Stokes散射光；当后向脉冲激光由脉冲激光器输出，从第二波分复用器的泵浦端输入、公共端输出，然后注入到双包层增益光纤里面，与在光纤中生成的后向Stokes散射光发生交叉相位调制，其改变了Stokes散射光的增益谱宽，使其展宽，同时降低了后向Stokes散射光的功率，剩余的脉冲激光和Stokes散射光从第一波分复用器的泵浦端导出，使Stokes散射光功率产生衰减，最终使得窄线宽光纤激光器的受激布里渊散射阈值功率逐渐提高，从而实现抑制大功率窄线宽光纤激光器中的受激布里渊散射效应，达到提升窄线宽光纤激光输出功率规模的目的；

所述受激布里渊散射阈值功率逐渐提高，是指从1500 W提高到2500 W。

2.根据权利要求1所述抑制大功率窄线宽光纤激光器中受激布里渊散射方法，其特征在于：所述的窄线宽激光种子源（1）为半导体激光器、光纤激光器或者其它固态激光器类型，其工作波长是1.0 μm、1.5 μm或2.0 μm波段，线宽小于100 GHz。

3.根据权利要求2所述抑制大功率窄线宽光纤激光器中受激布里渊散射方法，其特征在于：所述双包层增益光纤（6）为掺镱光纤、掺铒光纤、铒镱共掺光纤、掺铥光纤或铥钬共掺光纤中的一种。

4.根据权利要求3所述抑制大功率窄线宽光纤激光器中受激布里渊散射方法，其特征在于：所述双包层增益光纤（6）的纤芯为圆形，纤芯直径大于10 μm；光纤的内包层为六边形、八边形、D型、梅花型中的一种；所述内包层直径大于125 μm。

5.根据权利要求4所述抑制大功率窄线宽光纤激光器中受激布里渊散射方法，其特征在于：所述窄线宽激光种子源（1）、预放大器（2）、第一波分复用器（3）、泵浦激光模块（4）、（6+1）×1合束器（5）、双包层增益光纤（6）、第二波分复用器（7）、脉冲激光器（8）、光隔离器（9）之间的连接方式均是通过光纤熔接机进行熔融连接。