[发明专利]多光束激光源系统与利用其放大的方法及多波长激光放大器

权利要求书

1.一种多光束激光源系统，包含：

多个激光信号源，每一该激光信号源提供信号源激光光束，每一该信号源激光光束具有信号源波长，该多个信号源波长互不相同；

光纤耦合器，用以耦合该多个信号源激光光束至同一根光纤中；

至少一泵浦源，每一该泵浦源用以提供泵浦源激光光束，该泵浦源激光光束具有泵浦源波长，该泵浦源波长小于该多个信号源波长；

多波长激光放大器，包括：

光纤结合器，连接该光纤，该光纤结合器用以耦合该多个信号源激光光束与该泵浦源激光光束；

掺杂离子增益光纤，连接该光纤结合器，由该光纤结合器将该多个信号源激光光束与该泵浦源激光光束传输至该掺杂离子增益光纤中并将每一该信号源激光光束的功率放大，该掺杂离子增益光纤具有增益介质，该多个信号源波长落在该增益介质的放射频谱的范围中，该泵浦源波长落在该增益介质的吸收频谱的范围中；以及

纤衣功率剥除器，连接该掺杂离子增益光纤，用以滤除通过该掺杂离子增益光纤后残余的该泵浦源激光光束的能量，并输出经功率放大后的该多个信号源激光光束。

2.如权利要求1所述的多光束激光源系统，其中该掺杂离子增益光纤所掺杂的离子为镱离子、铒离子、铥离子其中之一。

3.如权利要求1所述的多光束激光源系统，其中每一该激光信号源所提供的该信号源激光光束的该功率互不相同，且该多个功率的大小顺序与该多个信号源波长的大小顺序相反。

4.如权利要求1所述的多光束激光源系统，其中每一该信号源激光光束具有脉冲宽度，该多个脉冲宽度互不相同，且该多个脉冲宽度的大小顺序与该多个信号源波长的大小顺序相反。

5.如权利要求1的多光束激光源系统，其中该光纤耦合器为波分多工器(WavelengthDivision Multiplexing，WDM)。

6.一种利用权利要求1～5的任一项所述的多光束激光源系统的多光束激光源放大的方法，包括下列步骤：

(a)由该光纤耦合器将该多个信号源激光光束耦合至光纤中；

(b)由该光纤结合器将该多个信号源激光光束与该泵浦源激光光束耦合至该掺杂离子增益光纤中，该多个信号源激光光束在该掺杂离子增益光纤的纤核中传递，且该泵浦源激光光束在该掺杂离子增益光纤的纤衣中传递；

(c)该泵浦源激光光束首先放大最小波长的该信号源激光光束，再利用部分经放大的该最小波长的信号源激光光束放大次小波长的该信号源激光光束，以此类推，直到所有的该信号源激光光束的功率皆被放大；以及

(d)由该纤衣功率剥除器滤除通过该掺杂离子增益光纤后残余的该泵浦源激光光束的能量，并输出经功率放大后的该多个信号源激光光束。

7.一种多波长激光放大器，包括：

光纤结合器，连接光纤，该光纤结合器用以耦合多个信号源激光光束与泵浦源激光光束；每一该信号源激光光束具有信号源波长，该多个信号源波长互不相同；该泵浦源激光光束具有泵浦源波长，该泵浦源波长小于该多个信号源波长；

掺杂离子增益光纤，连接该光纤结合器，由该光纤结合器将该多个信号源激光光束与该泵浦源激光光束传输至该掺杂离子增益光纤中并进行该多个信号源波长同步功率放大，该掺杂离子增益光纤具有增益介质，该多个信号源波长落在该增益介质的放射频谱的范围中，该泵浦源波长落在该增益介质的吸收频谱的范围中；以及

纤衣功率剥除器，连接该掺杂离子增益光纤，用以滤除通过该掺杂离子增益光纤后残余的该泵浦源激光光束的功率，并输出经功率放大后的该多个信号源激光光束。

8.如权利要求7所述的多波长激光放大器，其中该掺杂离子增益光纤所掺杂的离子为镱离子、铒离子、铥离子其中之一。