[发明专利]一种保偏光纤放大器

说明书

本发明提供了一种保偏光纤放大器，涉及激光器领域。包括通过保偏光纤依次连接的种子源、偏振光旋转结构、放大组件及输出端帽。所述种子源用于输出慢轴传输的种子光，所述偏振光旋转结构用于将种子光变为快轴传输，所述放大组件用于对种子光进行放大，所述输出端帽用于将放大后的激光输出。本发明通过采用保偏光纤的快轴传输激光，利用其较大的弯曲损耗获得更好的选模效果，从而提升保偏光纤放大器的MI阈值，使得输出功率可以进一步提高。

技术领域

本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种保偏光纤放大器。

背景技术

光纤激光器具有体积小、效率高、光束质量好、热管理方便等突出的优点，因此发展速度极快，在工业和国防领域等方面给得到了广泛的应用，具有良好的发展前景。而相比于随机偏振光纤激光器，保偏光纤激光器在激光通信、高精度传感、引力波探测、光束合成等领域具有特殊的应用，因此，对保偏光纤激光器的研究具有重要意义。

近年来，随着光纤制造工艺和泵浦技术的不断发展，光纤激光器的输出功率不断提高。但是，输出功率的提高，容易产生非线性效应（如受激拉曼散射SRS和受激布里渊散射SBS效应）。一般采用大模场来抑制非线性效应，然而大模场光纤中基模和高阶模之间的相互干涉，又会使激光器产生模式不稳定（mode instability，MI）效应，使激光器的光束质量下降。

而相比于随机偏振光纤激光器，保偏光纤激光器受非线性效应、模式不稳定效应等因素的限制更大，输出功率远低于随机偏振光纤激光器。目前，抑制保偏光纤激光器中模式不稳定效应的主要方法包括弯曲增益光纤、改变泵浦波长、特殊光纤设计等方法，但是保偏光纤放大器通常采用保偏光纤的慢轴传输激光，在相同弯曲直径下，慢轴传输的弯曲损耗远小于快轴，因此弯曲选模效果较差，而目前其他的方法提升MI阈值的能力十分有限。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本申请提供一种保偏光纤放大器。

本申请提供的一种保偏光纤放大器，包括通过保偏光纤依次连接的种子源、偏振光旋转结构、放大组件及输出端帽，所述种子源用于输出慢轴传输的种子光，所述偏振光旋转结构用于将种子光变为快轴传输，所述放大组件用于对种子光进行放大，所述输出端帽用于将放大后的激光输出。

在一种可能的实施方式中，所述偏振光旋转结构为正交熔接的保偏光纤。

在一种可能的实施方式中，所述放大组件通过反向泵浦方式进行放大。

在一种可能的实施方式中，所述放大组件包括保偏增益光纤、保偏泵浦及泵浦源，所述保偏增益光纤一侧通过保偏光纤连接至所述偏振光旋转结构，另一侧通过保偏光纤连接至所述保偏泵浦的输入端，所述保偏泵浦的泵浦端通过保偏光纤连接至所述泵浦源，所述保偏泵浦的输出端通过保偏光纤连接至所述输出端帽。

在一种可能的实施方式中，所述保偏增益光纤选自掺镱保偏光纤、掺铒保偏光纤、掺铥保偏光纤中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，所述泵浦源选自激光二极管泵浦源、光纤激光泵浦源中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，所述保偏光纤放大器还包括包层光剥离器，所述包层光剥离器用于将残余的泵浦光和泄漏到包层中的种子光剥除。

在一种可能的实施方式中，所述包层光剥离器的数量为两个，其中一个所述包层光剥离器位于所述偏振光旋转结构与所述保偏增益光纤之间，另一个所述包层光剥离器位于所述保偏泵浦与所述输出端帽。

在一种可能的实施方式中，所述保偏光纤采用PANDA型保偏光纤。

在一种可能的实施方式中，所述偏振光旋转结构为偏振旋转器。

相比现有技术，本申请的有益效果：