CN101916025A - 抑制光纤受激布里渊散射的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于单频线偏振光纤放大器的抑制光纤受激布里渊散射的装置，该装置是由第一金属半圆筒和第二金属半圆筒的两端通过金属固定件组合而成的一个金属圆筒，该金属圆筒内壁自上而下刻有单螺纹槽供所述的单频线偏振光纤放大器的有源光纤嵌设，所述的第二金属半圆筒上安装水冷装置或TEC温控模块；所述的有源光纤通过金属圆筒筒壁上的两个斜通孔引入和引出。本发明可有效抑制单频线偏振光纤放大器在激光放大过程中的受激布里渊散射，以实现单频线偏振光纤放大器高功率高光束质量输出，同时，结构简单紧凑，便于集成，可应用于多个高功率单频激光领域。
Description
技术领域
本发明涉及光纤，特别是一种用于单频线偏振光纤放大器的抑制光纤受激布里渊散射的装置。
背景技术
单频、线偏振、高功率激光在激光雷达、光谱学、精密测量等领域有非常广泛的应用，随着包层泵浦技术的出现，以双包层保偏光纤为放大介质的单频光纤放大器的输出功率和转换效率得到大幅度提高。但是单频光纤放大器的功率放大受非线性效应限制，最主要的非线性效应是受激布里渊散射。单频光纤放大器的受激布里渊散射阈值受光纤的芯径、长度以及光纤中的温度梯度等因素影响。增大光纤芯径，减少光纤长度，引入温度梯度不均匀分布可以提高受激布里渊散射的阈值，提高单频光纤放大器的输出功率。其中在光纤轴向引入温度梯度不均匀分布是一种相对简单的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于单频线偏振光纤放大器的抑制光纤受激布里渊散射的装置，通过控制单频光纤放大器中的有源光纤的局部温度，有效抑制高功率单频光纤放大器放大过程中产生的受激布里渊散射效应，提高受激布里渊散射阈值，以获得更高的单频放大输出功率，同时获得近衍射输出光束质量。
本发明的技术解决方案如下：
一种用于单频线偏振光纤放大器的抑制光纤受激布里渊散射的装置，其特点在于：该装置是由第一金属半圆筒和第二金属半圆筒的两端各通过金属固定件组合而成的一个金属圆筒，该金属圆筒内壁自上而下刻有单螺纹槽供所述的单频线偏振光纤放大器的有源光纤嵌设，所述的第二金属半圆筒上安装水冷装置或TEC温控模块；所述的有源光纤通过金属圆筒筒壁上的两个斜通孔引入和引出。
所述的水冷装置是在所述的第二金属半圆筒壁内布设两根连通的通水管，该通水管连接到具有恒温功能的冷水机上，控制第二金属半圆筒的温度。
所述的TEC温控模块是通过固定螺孔固定在所述的第二金属半圆筒外壁上，所述的TEC温控模块通过电源线与外部直流电源连接。
所述的斜通孔沿所述的金属圆筒的内壁切线方向通向其外。两个所述的斜通孔大致呈中心对称地分部在两个金属半圆筒的顶部边缘或底部边缘。
所述的金属固定件(9)的两端各有一螺孔，中间具有螺孔，所述的第一金属半圆筒和第二金属半圆筒利用螺钉通过金属固定件两端的螺孔而固定，整个金属圆筒通过螺钉穿过所述的螺孔固定在相应的基板上，保持装置的稳定性。
所述的金属圆筒的外形呈六角形。
本发明的技术效果：
将单频光纤放大器中的有源光纤缠绕在金属圆筒内壁上，金属圆筒由两个金属半圆筒组成，其中一个金属半圆筒实施温度控制，使其在低温条件下工作，另一个金属半圆筒不加温度控制，这样既可以对缠绕在金属圆筒内壁的有源光纤施加一个温度扰动，光纤通过温控的金属半圆筒时，耦合进光纤的泵浦光产生的热量被金属半圆筒带走，光纤温度较低，光纤通过没有温控的金属半圆筒时，耦合进光纤的泵浦光产生的热量无法被带走，光纤温度较高，即在有源光纤上产生冷热交替的效果。这个被扰乱的温度梯度分布可以有效抑制高功率单频光纤放大器放大过程中产生的受激布里渊散射效应，提高受激布里渊散射阈值。
有源光纤在金属圆筒内壁缠绕，有限的缠绕半径可以对放大输出光束模式进行限制以提高光束质量，以获得近衍射极限光束输出。
所述的第二金属半圆筒安装水冷装置或TEC温控模块。水冷装置为在金属半圆筒壁内布设的两根连通的通水管，水管连接到具有恒温功能的冷水机上，在室温范围附近的温控，水冷温控更简单有效。TEC温控模块相对水冷温控来说，温控精确更高，调节温度范围更大，特别可在水冷条件难以实现的环境下替代水冷控温。
两个斜通孔均沿金属筒内壁切线方向凿通，单频线偏振光纤放大器中有源光纤可以在金属圆筒内壁缠绕，可以方便有源光纤的缠绕，增强装置的结构紧凑性；有源光纤在金属圆筒内壁缠绕，有限的缠绕半径可以对放大输出光束模式进行限制提高光束质量，以获得近衍射极限光束输出；相比较有源光纤在金属圆筒外壁缠绕，内壁缠绕可以充分利用光纤弯曲时产生的张力使得有源光纤能够更好的与金属圆筒内壁紧密接触，从而更能有效对有源光纤进行温度控制。总之：
1、本发明通过对缠绕有源光纤的金属圆筒进行局部温控，扰乱有源光纤轴向温度的分布均匀性，可有效抑制单频光纤放大中的受激布里渊散射。
2、本发明将有源光纤缠绕在金属圆筒的内壁，通过优化设计金属圆筒的内径，可以对放大输出光束模式进行限制提高光束质量，以获得近衍射极限光束输出。
3、本发明结构简单紧凑，便于集成，可应用于多个高功率单频激光领域。
附图说明
图1为本发明抑制光纤受激布里渊散射的装置的结构示意图。
图2为本发明抑制光纤受激布里渊散射的装置用于单频光纤放大器结构框图。
具体实施方式
请参阅图1。图1为本发明抑制光纤受激布里渊散射的装置的结构示意图。由图可见，本发明抑制光纤受激布里渊散射的装置，该装置是由第一金属半圆筒1和第二金属半圆筒2的两端通过金属固定件9组合而成的一个金属圆筒，该金属圆筒内壁自上而下刻有单螺纹槽3供所述的单频线偏振光纤放大器的有源光纤嵌设，所述的第二金属半圆筒2上安装水冷装置4或TEC温控模块5；所述的有源光纤通过金属圆筒筒壁上的两个斜通孔11引入和引出。
所述的水冷装置4是在所述的第二金属半圆筒2壁内布设两根连通的通水管4，该通水管4连接到具有恒温功能的冷水机上，控制第二金属半圆筒2的温度。
所述的TEC温控模块5是通过固定螺孔6固定在所述的第二金属半圆筒2外壁上，所述的TEC温控模块5通过电源线7与外部直流电源连接。
所述的斜通孔11沿所述的金属圆筒的内壁切线方向通向其外。两个所述的斜通孔11大致呈中心对称地分部在两个金属半圆筒的顶部边缘或底部边缘。
所述的金属固定件9的两端各有一螺孔8，中间具有螺孔10，所述的第一金属半圆筒1和第二金属半圆筒2利用螺钉通过金属固定件9两端的螺孔8而固定，整个金属圆筒通过螺钉穿过所述的螺孔10固定在相应的基板上，保持装置的稳定性。
所述的金属圆筒的外形可有多种形状，但以六角棱柱形更具美观实用。。
斜通孔11沿金属圆筒内壁切线方向凿通，单频线偏振光纤放大器中有源光纤可以在金属圆筒内壁缠绕，可以方便有源光纤的缠绕和引入引出，增强装置的结构紧凑性；有源光纤在金属圆筒内壁缠绕，有限的缠绕半径可以对放大输出光束模式进行限制提高光束质量，以获得近衍射极限光束输出；相比较有源光纤在金属圆筒外壁缠绕，内壁缠绕可以充分利用光纤弯曲时产生的张力使得有源光纤能够更好的与金属圆筒内壁紧密接触，从而更能有效对有源光纤进行温度控制。
下面举一个具体的实施例：
图2为本发明抑制光纤受激布里渊散射的装置用于单频光纤放大器结构框图。包括为单频线偏振信号种子源12、单模保偏光纤预放大器13，6个LD泵浦源14、保偏光纤耦合器15、双包层保偏有源光纤16，有源光纤缠绕在金属圆筒内壁，泵浦光剥除器17和输出端光纤端帽18。单频线偏振信号种子源经预放大后和6个LD泵浦源与保偏光纤耦合器对应的输入端光纤熔接，双包层保偏有源光纤的输入端与光纤耦合器输出端尾纤熔接，有源光纤经缠绕后输出端接泵浦光剥除器，泵浦光的剥除可以净化输出光，泵浦光剥除器输出光纤末端熔接有光纤端帽。光纤端帽输出端面镀有与光纤放大输出波长相符的增透介质膜，端面切斜8°。
本发明可以控制有源光纤的温度分布，以有效抑制受激布里渊散射，提高受激布里渊散射阈值，获得更高的单频放大输出功率和近衍射极限输出光束质量，同时，结构紧凑，便于集成，可应用于多个高功率单频激光领域。
Claims (6)
1.一种用于单频线偏振光纤放大器的抑制光纤受激布里渊散射的装置，其特征在于：该装置是由第一金属半圆筒(1)和第二金属半圆筒(2)的两端通过金属固定件(9)组合而成的一个金属圆筒，该金属圆筒内壁自上而下刻有单螺纹槽(3)供所述的单频线偏振光纤放大器的有源光纤嵌设，所述的第二金属半圆筒(2)上安装水冷装置(4)或TEC温控模块(5)；所述的有源光纤通过金属圆筒筒壁上的两个斜通孔(11)引入和引出。
2.根据权利要求1所述的抑制光纤受激布里渊散射的装置，其特征在于：所述的水冷装置(4)是在所述的第二金属半圆筒(2)壁内布设两根连通的通水管(4)，该通水管(4)连接到具有恒温功能的冷水机上，控制第二金属半圆筒(2)的温度。
3.根据权利要求1所述的抑制光纤受激布里渊散射的装置，其特征在于：所述的TEC温控模块(5)是通过固定螺孔(6)固定在所述的第二金属半圆筒(2)外壁上，所述的TEC温控模块(5)通过电源线(7)与外部直流电源连接。
4.根据权利要求1所述的抑制光纤受激布里渊散射的装置，其特征在于：所述的斜通孔(11)沿所述的金属圆筒的内壁切线方向通向其外。两个所述的斜通孔(11)大致呈中心对称地分部在两个金属半圆筒的顶部边缘或底部边缘。
5.根据权利要求1所述的抑制光纤受激布里渊散射的装置，其特征在于：所述的金属固定件(9)的两端各有一螺孔(8)，中间具有螺孔(10)，所述的第一金属半圆筒(1)和第二金属半圆筒(2)利用螺钉通过金属固定件(9)两端的螺孔(8)而固定，整个金属圆筒通过螺钉穿过所述的螺孔(10)固定在相应的基板上，保持装置的稳定性。
6.根据权利要求1至5任一项所述的抑制光纤受激布里渊散射的装置，其特征在于：所述的金属圆筒的外形呈六角棱柱形。
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102331651A (zh) * | 2011-09-19 | 2012-01-25 | 北京交通大学 | 两稀土超磁致伸缩体的光纤受激布里渊散射阈值提高装置 |
| CN103901696A (zh) * | 2012-12-26 | 2014-07-02 | 中国兵器装备研究院 | 一种非线性效应抑制光纤放置盘 |
| CN105322421A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-10 | 华南理工大学 | 提高大功率单频光纤激光器中受激布里渊散射阈值的装置 |
| CN105322431A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-10 | 华南理工大学 | 一种抑制大功率单频光纤激光器中受激布里渊散射的装置 |
| CN105731188A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-07-06 | 江苏天元激光科技有限公司 | 一种有源光纤的绕盘装置及绕纤方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009090096A2 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | European Organisation For Astronomical Research In The Southern Hemisphere | Narrow band fiber raman optical amplifier |
| CN101567725A (zh) * | 2008-04-21 | 2009-10-28 | 于健伟 | 基于多频相位调制的受激布里渊散射抑制方法及装置 |
| CN101702486A (zh) * | 2009-11-19 | 2010-05-05 | 北京交通大学 | 提高单频高功率光纤放大器受激布里渊散射阈值的装置 |
| CN101718904A (zh) * | 2009-11-23 | 2010-06-02 | 北京交通大学 | 用于光纤光栅或光纤受激布里渊散射的多维调节装置 |
-
2010
- 2010-07-23 CN CN 201010234865 patent/CN101916025A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009090096A2 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | European Organisation For Astronomical Research In The Southern Hemisphere | Narrow band fiber raman optical amplifier |
| CN101567725A (zh) * | 2008-04-21 | 2009-10-28 | 于健伟 | 基于多频相位调制的受激布里渊散射抑制方法及装置 |
| CN101702486A (zh) * | 2009-11-19 | 2010-05-05 | 北京交通大学 | 提高单频高功率光纤放大器受激布里渊散射阈值的装置 |
| CN101718904A (zh) * | 2009-11-23 | 2010-06-02 | 北京交通大学 | 用于光纤光栅或光纤受激布里渊散射的多维调节装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102331651A (zh) * | 2011-09-19 | 2012-01-25 | 北京交通大学 | 两稀土超磁致伸缩体的光纤受激布里渊散射阈值提高装置 |
| CN102331651B (zh) * | 2011-09-19 | 2013-05-08 | 北京交通大学 | 两稀土超磁致伸缩体的光纤受激布里渊散射阈值提高装置 |
| CN103901696A (zh) * | 2012-12-26 | 2014-07-02 | 中国兵器装备研究院 | 一种非线性效应抑制光纤放置盘 |
| CN105322421A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-10 | 华南理工大学 | 提高大功率单频光纤激光器中受激布里渊散射阈值的装置 |
| CN105322431A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-10 | 华南理工大学 | 一种抑制大功率单频光纤激光器中受激布里渊散射的装置 |
| CN105322421B (zh) * | 2015-11-30 | 2018-09-14 | 华南理工大学 | 提高大功率单频光纤激光器中受激布里渊散射阈值的装置 |
| CN105322431B (zh) * | 2015-11-30 | 2018-09-14 | 华南理工大学 | 一种抑制大功率单频光纤激光器中受激布里渊散射的装置 |
| CN105731188A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-07-06 | 江苏天元激光科技有限公司 | 一种有源光纤的绕盘装置及绕纤方法 |
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