[发明专利]一种用于滤除超快光纤激光放大器ASE噪声的方法及滤波器

说明书

本发明涉及超快光纤激光领域，具体涉及一种用于滤除超快光纤激光放大器ASE噪声的方法及滤波器，该方法包括以下步骤：1)在光纤放大器的增益光纤尾端熔接一段与增益光纤参数相同的滤波光纤，或者熔接一段与增益光纤芯径和数值孔径差异均小于50％的滤波光纤；2)在熔接点处涂覆可滤除泵浦光的高折射率胶；3)使光纤放大器输出的信号通过滤波光纤，对ASE噪声进行滤除。该滤波器包括与光纤放大器的增益光纤尾端熔接的滤波光纤；滤波光纤与增益光纤参数相同，或者与增益光纤芯径和数值孔径相近；滤波光纤与增益光纤的熔接点处涂覆有用于滤除泵浦光的高折射率胶。该方法和滤波器能够有效滤除ASE噪声，并且保持了超快光纤激光器的全光纤结构。

技术领域

本发明涉及超快光纤激光领域，具体涉及一种用于滤除超快光纤激光放大器ASE噪声的方法及滤波器。

背景技术

随着超快光纤激光技术的发展，以及大能量超快光纤激光器在工业微加工领域的广泛应用，超快激光微加工市场对于高性能的超快光纤激光光源的需求与日俱增。光源的信噪比对于微加工的工艺效果至关重要，光束中过量的放大自发辐射(ASE)噪声会引起加工过程产生热效应，从而导致被加工材料的热损伤，因此抑制ASE噪声，提高光源的信噪比对于提升超快激光在工业微加工应用中的效果具有非常重要的意义。

超快光纤激光器为全光纤结构，相比超快固体激光器具有结构简单、稳定可靠、成本低等显著优势，因此广泛应用于工业加工中。超快光纤激光器的结构一般由一个低功率、高重频的锁模光纤振荡器(功率几毫瓦到十几毫瓦，重复频率几十兆赫兹)和多级光纤放大器组成，由于最终功率一般需要放大到几瓦至几十瓦，放大过程中需要将重复频率大幅降低(数百倍)到几百千赫兹，因此需要几个小信号高增益的光纤放大器才能够实现信号的有效放大，而在小信号高增益的光纤放大器中由于没有足够强的信号及时将泵浦光激发的过剩的反转离子抽空，从而不可避免地产生了较强的ASE辐射，而这些ASE辐射会在后续的放大器中进一步放大增强，最终使得输出激光中夹杂比较强的噪声。通常采用空间带通滤波器可以滤除信号波长范围以外的ASE噪声，但是会破坏激光器的全光纤结构，且增加超快光纤激光器的结构复杂性，从而导致激光器的稳定性降低。同时，空间滤波器无法滤除与信号波长重叠部分的ASE噪声。

发明内容

为了有效滤除超快光纤激光器中由于多级小信号高增益光纤放大器引入的ASE噪声，同时避免由于使用空间带通滤波器而破坏激光器的全光纤结构，以及ASE噪声滤除不净的问题，本发明提出了一种用于滤除超快光纤激光放大器ASE噪声的方法及滤波器，采用的技术方案为：

一种用于滤除超快光纤激光放大器ASE噪声的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)在光纤放大器的增益光纤尾端熔接一段与增益光纤参数相同的滤波光纤，或者熔接一段与增益光纤芯径和数值孔径差异均小于50％的滤波光纤；

2)在熔接点处涂覆可滤除泵浦光的高折射率胶；

3)使光纤放大器输出的信号通过滤波光纤，对ASE噪声进行滤除。

进一步地，所述步骤2中高折射率胶的折射率大于增益光纤包层的折射率。

一种用于滤除超快光纤激光放大器ASE噪声的滤波器，其特殊之处在于：

包括与光纤放大器的增益光纤尾端熔接的滤波光纤；

所述滤波光纤与增益光纤参数相同，或者与增益光纤芯径和数值孔径差异均小于50％；

所述滤波光纤与增益光纤的熔接点处涂覆有用于滤除泵浦光的高折射率胶。

进一步地，所述高折射率胶的折射率大于增益光纤包层的折射率。

本发明相比现有技术的有益效果是：