[实用新型]高功率光纤激光放大器系统

说明书

一种高功率光纤激光放大器系统，包括振荡器和放大器，振荡器中的高反射光栅以及低反射光栅分别直接刻写在振荡器输入传能光纤以及振荡器输出传能光纤上，振荡器增益光纤的一端熔接振荡器输入传能光纤，另一端熔接振荡器输出传能光纤，振荡器增益光栅上直接刻写有抑制腔内的受激拉曼效应的第一光栅，振荡器输出传能光纤上刻写有泵浦倾泻以及抑制SRS效应的第二光栅；振荡器输出传能光纤与放大器输入传能光纤熔接，放大器输入传能光纤熔接放大器增益光纤的一端，抑制腔内的受激拉曼效应的第三光栅以及高阶模滤除器直接刻写在放大器增益光纤上，放大器输出传能光纤刻写有抑制SRS效应的第四光栅。本实用新型减少熔点的同时抑制SRS效应与TMI效应。

技术领域

本实用新型涉及高功率光纤激光器技术领域，具体涉及一种可同时抑制受激拉曼散射与横向模式不稳定性的光纤放大器系统。

背景技术

光纤激光器具有结构紧凑、效率高、光束质量好等优势，其在工业加工以及国防事业中扮演着越来越重要的角色。放大器结构能够有效对输入的种子光进行放大。目前已报道的近单模放大器最高输出功率达到了20kW，远大于近单模振荡器结构的输出功率。受激拉曼散射(SRS)是限制放大器功率进一步提高的限制因素之一，为了提高SRS效应的阈值，光纤的有效模场面积需要适当增大，即纤芯直径需要增大，此时单模传输条件无法保证，纤芯中能同时传输两个模式(LP₀₁与LP₁₁)，两个模式相干涉沿光纤轴向形成强弱交替的光场，由于光热效应会形成周期为干涉拍长的折射率长周期光栅，当系统内存在噪声时，热致长周期光栅与干涉场不再同步，热致长周期光栅发生移动，造成横向模式不稳定效应(TMI)，TMI效应的出现会造成激光器光束质量急剧下降，且继续提高泵浦功率，输出功率不升反降。

为了进一步提升放大器的输出功率，同时抑制SRS效应与TMI效应十分必要。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提出了一种高功率光纤激光放大器系统。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种高功率光纤激光放大器系统，包括振荡器和放大器，振荡器中的高反射光栅以及低反射光栅分别直接刻写在振荡器输入传能光纤以及振荡器输出传能光纤上，振荡器输入传能光纤熔接振荡器增益光纤的一端，振荡器增益光栅上直接刻写有抑制腔内的受激拉曼效应的第一光栅，振荡器增益光纤的另一端熔接振荡器输出传能光纤，振荡器输出传能光纤上刻写有泵浦倾泻以及抑制SRS效应的第二光栅；振荡器输出传能光纤与放大器输入传能光纤熔接，放大器输入传能光纤熔接放大器增益光纤的一端，抑制腔内的受激拉曼效应的第三光栅以及高阶模滤除器直接刻写在放大器增益光纤上，放大器输出传能光纤刻写有抑制SRS效应的第四光栅。

进一步地，振荡器以及放大器中的各泵浦单元中的各泵浦光源的泵浦光纤以拉锥烧合到传能光纤上的方式组成侧面泵浦合束器。或者，侧面泵浦合束器可根据实际情况替换成端面泵浦合束器。

进一步地，本实用新型所述振荡器可以为前向泵浦光纤激光振荡器、后向泵浦光纤激光振荡器或者双向泵浦光纤激光振荡器。其中前向泵浦光纤激光振荡器中的泵浦单元为前向泵浦单元，前向泵浦单元中的各泵浦光源的泵浦光纤以拉锥烧合到输入传能光纤上的方式组成侧面泵浦合束器。后向泵浦光纤激光振荡器中的泵浦单元为后向泵浦单元，后向泵浦单元中的各泵浦光源的泵浦光纤以拉锥烧合到输出传能光纤上的方式组成侧面泵浦合束器。双向泵浦光纤激光振荡器中的泵浦单元包括前向泵浦单元和后向泵浦单元，前向泵浦单元中的各泵浦光源的泵浦光纤以拉锥烧合到输入传能光纤上的方式组成侧面泵浦合束器，后向泵浦单元中的各泵浦光源的泵浦光纤以拉锥烧合到输出传能光纤上的方式组成侧面泵浦合束器。

进一步地，本实用新型所述放大器包括放大器正向泵浦单元和放大器反向泵浦单元，大器正向泵浦单元中的各泵浦光源的泵浦光纤以拉锥烧合到放大器输入传能光纤上的方式组成侧面泵浦合束器，放大器反向泵浦单元中的各泵浦光源的泵浦光纤以拉锥烧合到放大器输出传能光纤上的方式组成侧面泵浦合束器。