CN112952539A - 一种多次增益光纤放大器 - Google Patents

一种多次增益光纤放大器 Download PDF

Info

Publication number
CN112952539A
CN112952539A CN202110413577.5A CN202110413577A CN112952539A CN 112952539 A CN112952539 A CN 112952539A CN 202110413577 A CN202110413577 A CN 202110413577A CN 112952539 A CN112952539 A CN 112952539A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical fiber
beam combiner
fiber
gain
polarization beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110413577.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112952539B (zh
Inventor
林海
庄杰
缪龙
郑广建
曹宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuzhou Nafei Photoelectric Technology Co ltd
Original Assignee
Fuzhou Nafei Photoelectric Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuzhou Nafei Photoelectric Technology Co ltd filed Critical Fuzhou Nafei Photoelectric Technology Co ltd
Priority to CN202110413577.5A priority Critical patent/CN112952539B/zh
Publication of CN112952539A publication Critical patent/CN112952539A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112952539B publication Critical patent/CN112952539B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06754—Fibre amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10007—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
    • H01S3/10023—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by functional association of additional optical elements, e.g. filters, gratings, reflectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多次增益光纤放大器，包括依次设置的环形器、第一光纤偏振合束器、波分复用WDM或光纤合束器、增益光纤和第二光纤偏振合束器，所述第一光纤偏振合束器连接有光纤布拉格光栅，种子光通过光纤从环形器进入后，经过其中循环传播，四次通过增益光纤。本发明使种子激光四次通过增益光纤，能够大大提高种子光对泵浦光能量的提取效率，尤其对小信号放大非常有利；并且能够降低放大器功耗，减少对增益光纤的需求，在性能提升的同时，降低成本。

Description

一种多次增益光纤放大器
技术领域
本发明涉及激光和光学技术领域，尤其涉及一种多次增益光纤放大器。
背景技术
传统的多次增益光纤放大器，种子激光一次通过放大器中的各器件进行放大。特别是增益光纤，对于泵浦激光能量的提取仅在一次通过的过程中发生，提取效率低，特别是在小信号的情况下，放大效果不好。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种多次增益光纤放大器，使种子激光四次通过增益光纤，能够大大提高种子光对泵浦光能量的提取效率，尤其对小信号放大非常有利；并且能够降低放大器功耗，减少对增益光纤的需求，在性能提升的同时，降低成本。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多次增益光纤放大器，包括依次设置的环形器、第一光纤偏振合束器、波分复用WDM或光纤合束器、增益光纤和第二光纤偏振合束器，所述第一光纤偏振合束器连接有光纤布拉格光栅，种子光通过光纤从所述环形器的第一端口输入、第二端口输出，再从第一光纤偏振合束器的双纤端中的一个端口进入，从单纤端输出，之后通过所述波分复用WDM或光纤合束器输送至增益光纤，再从第二光纤偏振合束器的单纤端进入，进入所述第二光纤偏振合束器的激光从其双纤端的一个端口输出，又从双纤端的另一个端口回到第二光纤偏振合束器，然后再从所述第二光纤偏振合束器的单纤端输出，从所述第二光纤偏振合束器单纤端输出的激光相比于输入的激光偏振转90度，再依次经过所述增益光纤和波分复用WDM或光纤合束器后再进入到所述第一光纤偏振合束器的单纤端，由所述第一光纤偏振合束器的双纤端中的另一个端口进入，再被所述光纤布拉格光栅反射重新回到所述第一光纤偏振合束器中，再依次往返经过波分复用WDM或光纤合束器、增益光纤和第二光纤偏振合束器，使返回的光偏振方向再次转90度后再从所述第一光纤偏振合束器的单端输入，再进入所述环形器的第二端口，最后从所述环形器的第三端口输出，种子光四次通过增益光纤。
进一步的，所述增益光纤为保偏光纤或者非保偏光纤；当所述增益光纤使用保偏光纤时所述环形器为偏振相关环形器或者偏振无关环形器；当所述增益光纤使用非保偏光纤时所述环形器必须为偏振无关环形器。
进一步的，所述波分复用WDM或光纤合束器连接有半导体泵浦激光器。
进一步的，所述第二光纤偏振合束器的双纤端采用猫眼90度对齐熔接。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过设置依次连接的环形器、第一光纤偏振合束器、波分复用WDM或光纤合束器、增益光纤和第二光纤偏振合束器，并且第一光纤偏振合束器再连接光纤布拉格光栅，使种子激光四次通过增益光纤，能够大大提高种子光对泵浦光能量的提取效率，尤其对小信号放大非常有利。
2、本发明第二光纤偏振合束器中的双纤端采用猫眼90度对齐熔接，采用90度对齐熔接连接简洁巧妙，无需再用其他的光学器件，能够很好的使激光偏振转90度再循环回传。
3、本发明通过利用第一光纤偏振合束器和第二光纤偏振合束器两个器件，通过不同的连接方式使种子激光能够四次增益，能够降低放大器功耗，减少对增益光纤的需求，在性能提升的同时，降低成本。
附图说明
图1为本发明多次增益光纤放大器的主视示意图。
图2为单次增益和两次增益时各位置的光功率曲线图。
图3为单次增益、两次增益和四次增益时各位置的光功率曲线图。
附图标记说明：
1、环形器；2、第一光纤偏振合束器；3、波分复用WDM或光纤合束器；4、增益光纤；5、第二光纤偏振合束器；6、光纤布拉格光栅。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
参见图1所示，一种多次增益光纤放大器，包括依次设置的环形器1、第一光纤偏振合束器2、波分复用WDM或光纤合束器3、增益光纤4和第二光纤偏振合束器5，所述第一光纤偏振合束器2连接有光纤布拉格光栅6，种子光通过光纤从所述环形器1的第一端口输入、第二端口输出，再从第一光纤偏振合束器2的双纤端中的一个端口进入，从单纤端输出，之后通过所述波分复用WDM或光纤合束器3输送至增益光纤4，再从第二光纤偏振合束器5的单纤端进入，进入所述第二光纤偏振合束器5的激光从其双纤端的一个端口输出，又从双纤端的另一个端口回到第二光纤偏振合束器5，然后再从所述第二光纤偏振合束器5的单纤端输出，从所述第二光纤偏振合束器5单纤端输出的激光相比于输入的激光偏振转90度，再依次经过所述增益光纤4和波分复用WDM或光纤合束器3后再进入到所述第一光纤偏振合束器2的单纤端，由所述第一光纤偏振合束器2的双纤端中的另一个端口进入，再被所述光纤布拉格光栅6反射重新回到所述第一光纤偏振合束器2中，再依次往返经过波分复用WDM或光纤合束器3、增益光纤4和第二光纤偏振合束器5，使返回的光偏振方向再次转90度后再从所述第一光纤偏振合束器2的单端输入，再进入所述环形器1的第二端口，最后从所述环形器1的第三端口输出，种子光四次通过增益光纤，还可以根据需要实现更多次增益放大。所述波分复用WDM或光纤合束器3连接有半导体泵浦激光器。
所述增益光纤4为保偏光纤或者非保偏光纤；当所述增益光纤4使用保偏光纤时所述环形器1为偏振相关环形器或者偏振无关环形器；当所述增益光纤4使用非保偏光纤时所述环形器1必须为偏振无关环形器。
所述第二光纤偏振合束器5的双纤端采用猫眼90度对齐熔接。所述第二光纤偏振合束器5也可以采用法拉第镜。
参见图2所示，种子激光两次通过增益光纤时各位置的光功率比单次通过增益光纤时有大幅的增加。
参见图3所示，种子激光四次通过增益光纤时各位置的光功率比两次通过增益光纤时成数倍增加。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种多次增益光纤放大器，其特征在于：包括依次设置的环形器(1)、第一光纤偏振合束器(2)、波分复用WDM或光纤合束器(3)、增益光纤(4)和第二光纤偏振合束器(5)，所述第一光纤偏振合束器(2)连接有光纤布拉格光栅(6)，种子光通过光纤从所述环形器(1)的第一端口输入、第二端口输出，再从第一光纤偏振合束器(2)的双纤端中的一个端口进入，从单纤端输出，之后通过所述波分复用WDM或光纤合束器(3)输送至增益光纤(4)，再从第二光纤偏振合束器(5)的单纤端进入，进入所述第二光纤偏振合束器(5)的激光从其双纤端的一个端口输出，又从双纤端的另一个端口回到第二光纤偏振合束器(5)，然后再从所述第二光纤偏振合束器(5)的单纤端输出，从所述第二光纤偏振合束器(5)单纤端输出的激光相比于输入的激光偏振转90度，再依次经过所述增益光纤(4)和波分复用WDM或光纤合束器(3)后再进入到所述第一光纤偏振合束器(2)的单纤端，由所述第一光纤偏振合束器(2)的双纤端中的另一个端口进入，再被所述光纤布拉格光栅(6)反射重新回到所述第一光纤偏振合束器(2)中，再依次往返经过波分复用WDM或光纤合束器(3)、增益光纤(4)和第二光纤偏振合束器(5)，使返回的光偏振方向再次转90度后再从所述第一光纤偏振合束器(2)的单端输入，再进入所述环形器(1)的第二端口，最后从所述环形器(1)的第三端口输出，种子光四次通过增益光纤。
2.根据权利要求1所述的一种多次增益光纤放大器，其特征在于：所述增益光纤(4)为保偏光纤或者非保偏光纤；当所述增益光纤(4)使用保偏光纤时所述环形器(1)为偏振相关环形器或者偏振无关环形器；当所述增益光纤(4)使用非保偏光纤时所述环形器(1)必须为偏振无关环形器。
3.根据权利要求1所述的一种多次增益光纤放大器，其特征在于：所述波分复用WDM或光纤合束器(3)连接有半导体泵浦激光器。
4.根据权利要求1所述的一种多次增益光纤放大器，其特征在于：所述第二光纤偏振合束器(5)的双纤端采用猫眼90度对齐熔接。
CN202110413577.5A 2021-04-16 2021-04-16 一种多次增益光纤放大器 Active CN112952539B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110413577.5A CN112952539B (zh) 2021-04-16 2021-04-16 一种多次增益光纤放大器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110413577.5A CN112952539B (zh) 2021-04-16 2021-04-16 一种多次增益光纤放大器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112952539A true CN112952539A (zh) 2021-06-11
CN112952539B CN112952539B (zh) 2023-07-07

Family

ID=76232885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110413577.5A Active CN112952539B (zh) 2021-04-16 2021-04-16 一种多次增益光纤放大器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112952539B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1834765A (zh) * 2006-03-23 2006-09-20 北京工业大学 超短激光脉冲四通放大器
CN101981769A (zh) * 2008-03-31 2011-02-23 伊雷克托科学工业股份有限公司 多程光功率放大器
CN103236629A (zh) * 2013-04-24 2013-08-07 广东汉唐量子光电科技有限公司 一种偏振稳定的光纤激光级联放大器
CN103928830A (zh) * 2014-05-06 2014-07-16 上海朗研光电科技有限公司 一种全正色散、全保偏光纤激光器
CN106410576A (zh) * 2016-08-28 2017-02-15 北京工业大学 一种线偏振输出的全光纤脉冲双腔激光器
US20170085052A1 (en) * 2014-04-04 2017-03-23 Advanced Optowave Corporation Multipass fiber amplifiers

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1834765A (zh) * 2006-03-23 2006-09-20 北京工业大学 超短激光脉冲四通放大器
CN101981769A (zh) * 2008-03-31 2011-02-23 伊雷克托科学工业股份有限公司 多程光功率放大器
CN103236629A (zh) * 2013-04-24 2013-08-07 广东汉唐量子光电科技有限公司 一种偏振稳定的光纤激光级联放大器
US20170085052A1 (en) * 2014-04-04 2017-03-23 Advanced Optowave Corporation Multipass fiber amplifiers
CN103928830A (zh) * 2014-05-06 2014-07-16 上海朗研光电科技有限公司 一种全正色散、全保偏光纤激光器
CN106410576A (zh) * 2016-08-28 2017-02-15 北京工业大学 一种线偏振输出的全光纤脉冲双腔激光器

Also Published As

Publication number Publication date
CN112952539B (zh) 2023-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101083381A (zh) 半导体激光种子脉冲主振荡放大全光纤激光器
EP3667839B1 (en) Optical module and erbium-doped fiber amplifier
JP3004207B2 (ja) 光増幅装置用の光アイソレータ
CN206947724U (zh) 一种双程光纤放大器
CN113783091B (zh) 一种光纤隔离器
CN103280691A (zh) 高功率激光光纤放大器
CN110350387A (zh) 一种低重复频率高单脉冲能量的全保偏光纤锁模激光器
US20030021012A1 (en) Polarization maintaining optical fiber amplifier and optical amplifier
CN112952539B (zh) 一种多次增益光纤放大器
CN116706655A (zh) 光纤放大器
CN216015991U (zh) 一种线偏振连续光纤激光器
CN214255051U (zh) 一种高功率光纤放大器
CN111600185B (zh) 双偏振光纤放大器
CN210668978U (zh) 一种低噪声的掺铒光纤放大器光路结构
CN203367740U (zh) 高功率线偏振激光输出光纤放大器
JP2001044557A (ja) 光ファイバ増幅装置および励起光生成回路
CN100571080C (zh) 波长为1053nm、高功率、窄线宽的信号源装置
CN216289479U (zh) 一种多程放大复用保偏ase光源装置
CN221150544U (zh) 一种基于半导体光放大器的相干增强保偏光放大系统
CN113783090B (zh) 一种光纤放大器
CN220272954U (zh) 单纤反射式保偏光纤放大器
CN104362497A (zh) 一种基于930 nm单频光纤激光器的单频蓝绿光源
JPH11112065A (ja) 光ファイバ増幅器
KR100327299B1 (ko) 2-단자 파장선택 결합기를 사용한 광섬유 증폭기
CN220272951U (zh) 一种保偏四程光纤放大器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Lin Hai

Inventor after: Miao Long

Inventor after: Zheng Guangjian

Inventor after: Cao Yu

Inventor before: Lin Hai

Inventor before: Zhuang Jie

Inventor before: Miao Long

Inventor before: Zheng Guangjian

Inventor before: Cao Yu

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant