[实用新型]一种具有抑制Yb-ASE作用的铒镱共掺光纤放大器

说明书

本实用新型涉及一种具有抑制Yb‑ASE作用的铒镱共掺光纤放大器，包括：信号光激光器，信号光激光器的输出端连接光纤隔离器，光纤隔离器和泵浦光激光器连接泵浦合束器；泵浦合束器连接混合双包层铒镱共掺光纤；混合双包层铒镱共掺光纤连接包层光剥离器，包层光剥离器连接输出光纤端帽。信号光放大过程中，在混合双包层铒镱共掺光纤中会产生Yb‑ASE。由于Yb‑ASE的波长要小于信号光波长，所以Yb‑ASE在第二双包层铒镱共掺光纤中会激发出比信号光有更多的横模，因此Yb‑ASE会获得更大的调制深度，使得Yb‑ASE的平均传输损耗要大于信号光。在泵浦光的作用下，信号光的增益也远大于Yb‑ASE。本申请可以不影响信号光放大效率，提高Yb‑ASE的传输损耗。

技术领域

本实用新型涉及光电子技术和光纤激光放大器领域，尤其涉及一种具有抑制Yb-ASE作用的铒镱共掺光纤放大器。

背景技术

工作波长位于1.5μm波段的光纤激光具有“人眼安全”的特性和极低的光纤传输损耗，在激光雷达、相干光通信、高灵敏度光纤传感领域均有广泛的应用。

目前基于双包层铒镱共掺光纤(EYDF)的光纤放大器是获得高功率、高光束质量的1.5μm波段的光纤激光的主要方式。通过往光纤中掺入适量的镱(Yb)离子，可以提高1.5μm波段的信号光的放大效率。但是，在掺入Yb离子的同时，不可避免的向放大器中引入Yb波段的噪声。波长在1000-1100nm波段的Yb波段放大自发辐射(Yb-ASE)，不但会影响输出信噪比，而且在高功率泵浦条件下，形成Yb上能级粒子数积累，使得Yb-ASE出现激射，限制铒镱离子间的能量传递。这种由于Yb-ASE引起的放大效率下降的现象称为泵浦“瓶颈效应”，是目前限制铒镱共掺光纤激光器输出功率水平的主要因素之一。所以，抑制Yb-ASE是铒镱共掺光纤放大器优化放大效率、提高输出功率的必要手段。

目前常见抑制Yb-ASE的技术手段主要是通过辅助光反馈或优化泵浦光波长的方法。辅助光反馈法通过向铒镱共掺光纤中引入额外的波长Yb-ASE波长范围内的辅助信号光，通过辅助光消耗Yb上能级粒子数实现对Yb-ASE强度的抑制，但是该方法需要额外的辅助光激光器，使得光纤放大器系统成本提高。且需要额外光纤无源器件将辅助光引入到增益光纤中，也提高了放大器链路的损耗。通过优化泵浦光波长也可以有效控制放大器中的Yb-ASE。但是特殊波段的半导体激光器制作成本较高，限制了其广泛应用。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有抑制Yb-ASE作用的铒镱共掺光纤放大器。

本实用新型提供一种具有抑制Yb-ASE作用的铒镱共掺光纤放大器，包括：信号光激光器，其中，所述信号光激光器的输出端连接光纤隔离器，光纤隔离器和泵浦光激光器连接泵浦合束器；

所述泵浦合束器连接混合双包层铒镱共掺光纤；所述混合双包层铒镱共掺光纤连接包层光剥离器，所述包层光剥离器连接输出光纤端帽。

更进一步地，所述混合双包层铒镱共掺光纤包括依次连接的第一双包层铒镱共掺光纤、第二双包层铒镱共掺光纤和第三双包层铒镱共掺光纤；

所述第一双包层铒镱共掺光纤包括第一单模纤芯，所述第一单模纤芯外共轴包覆第一内包层；

所述第二双包层铒镱共掺光纤包括多模纤芯，多模纤芯外共轴包覆第二内包层，所述第二内包层的一端与第一内包层共轴熔接，所述多模纤芯的一端与第一单模纤芯共轴熔接；

所述第三双包层铒镱共掺光纤包括第二单模纤芯，所述第二单模纤芯外共轴包覆第三内包层，所述第二内包层的另一端与第三内包层共轴熔接，所述多模纤芯的另一端与第二单模纤芯共轴熔接。

更进一步地，第一内包层、第二内包层和第三内包层的横截面的直径一致。

更进一步地，根据增益需求设置所述混合双包层铒镱共掺光纤的整体长度，其中第二双包层铒镱共掺光纤的长度至少1m。