CN114069373A - 光纤放大器及激光雷达 - Google Patents

光纤放大器及激光雷达 Download PDF

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CN114069373A CN202111419515.1A CN202111419515A CN114069373A CN 114069373 A CN114069373 A CN 114069373A CN 202111419515 A CN202111419515 A CN 202111419515A CN 114069373 A CN114069373 A CN 114069373A
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    • H01S3/06Construction or shape of active medium
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Abstract

一种光纤放大器及激光雷达,涉及激光技术领域。光纤放大器包括:用于发射至少两束不同波长的脉冲激光的种子源;对脉冲激光波分复用的第一波分复用器;第一端与第一波分复用器的输出端连接的信号传输模块;与信号传输模块的第二端连接的第一级放大模块,用于对信号传输模块输出的脉冲激光功率放大得到第一功率放大信号;与信号传输模块的第三端连接的第二级放大模块,用于功率放大第一功率放大信号得到第二功率放大信号;与第二级放大模块的输出端连接的第三级放大模块,用于功率放大第二功率放大信号得到第三功率放大信号并输出;第二级放大模块和第三级放大模块共用一个泵浦源,泵浦源按照分束比对第二级放大模块和第三级放大模块进行供能。

Description

光纤放大器及激光雷达
技术领域
本发明涉及激光技术领域,具体而言,涉及一种光纤放大器及激光雷达。
背景技术
光纤放大器已经成为光纤通信系统中的关键设备。光纤放大器能够有效补偿信号光在长距离传输和分波造成的衰减,极大的推动了光纤通信系统的发展。随着工业应用对效率和平均功率的要求不断提高,单个放大级的增益难以满足工业应用的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤放大器及激光雷达,该光纤放大器及激光雷达通过对种子源发射的至少两种脉冲激光进行三级放大,能够输出高功率激光,降低单个放大模块的倍数要求;且通过公用泵浦源能够按照功率比进行分光提高输出激光的信噪比,并降低光纤放大器的体积。
本发明的实施例是这样实现的:
本发明的一方面,提供一种光纤放大器,该光纤放大器包括:种子源,包括至少两个激光器,至少两个激光器用于发射至少两束不同波长的脉冲激光;第一波分复用器,用于对至少两束不同波长的脉冲激光进行波分复用处理;信号传输模块,信号传输模块的第一端与第一波分复用器的输出端连接;第一级放大模块,与信号传输模块的第二端连接,用于对信号传输模块输出的脉冲激光进行功率放大,以得到第一功率放大信号,并使得第一功率放大信号依次经信号传输模块的第二端和信号传输模块的第三端后输出;第二级放大模块,与信号传输模块的第三端连接,用于接收并对第一功率放大信号进行功率放大,以得到第二功率放大信号;第三级放大模块,与第二级放大模块的输出端连接,用于接收并对第二功率放大信号进行功率放大,以得到第三功率放大信号并输出;第二级放大模块和第三级放大模块共同使用一个泵浦源,泵浦源按照分束比分别对第二级放大模块和第三级放大模块进行供能。
可选地,泵浦源的分束比的范围是3:17~7:13。
可选地,第二级放大模块包括:第二泵浦源,用于对第二级放大模块供能;分束器,分束器的输入端与第二泵浦源的输出端连接,分束器按照分束比对第二泵浦源的输出光线进行分束;第二增益光纤,第二增益光纤的输入端与信号传输模块的第三端连接;第一合束器,第一合束器的第一输入端与第二增益光纤的输出端连接,第一合束器的第二输入端与分束器的第一输出端连接,第一合束器的输出端用于输出经第二增益光纤放大后的第二功率放大信号,其中,第二泵浦源发出的第二泵浦光与第一功率放大信号分别入射至第一合束器的方向相反。
可选地,第二级放大模块还包括:第二隔离器,第二隔离器的输入端与信号传输模块的第三端连接;第一滤波器,第一滤波器的输入端与第二隔离器的输出端连接,第一滤波器的输出端与第二增益光纤的输入端连接,第一滤波器用于滤除第一功率放大信号中的噪声。
可选地,光纤放大器还包括第二散热装置,第二散热装置用于对第二泵浦源进行降温处理。
可选地,第三级放大模块包括:第三增益光纤,第三增益光纤的输入端与第一合束器的输出端连接;第二合束器,第二合束器的第一输入端与第三增益光纤的输出端连接,第二合束器的第二输入端与分束器的第二输出端连接,第二合束器的输出端用于输出经第三增益光纤放大后的第三功率放大信号,其中,第二泵浦光与第二功率放大信号分别入射至第二合束器的方向相反。
可选地,第三级放大模块还包括:第三隔离器,第三隔离器的输入端与第一合束器的输出端连接;第二滤波器,第二滤波器的输入端与第三隔离器的输出端连接,第二滤波器的输出端与第三增益光纤的输入端连接,第二滤波器用于滤除第二功率放大信号中的噪声。
可选地,第三级放大模块还包括准直器,准直器与第二合束器的输出端连接,用于准直第二合束器输出的第三功率放大信号。
可选地,第二泵浦源为多模泵浦源,第二增益光纤和第三增益光纤均为铒镱共掺光纤。
可选地,第一级放大模块包括:第一泵浦源,用于发射第一泵浦光;第二波分复用器,第二波分复用器的第一端与信号传输模块的第二端连接,第二波分复用器的第二端与第一泵浦源连接,第二波分复用器用于对第一泵浦光和信号传输模块输出的脉冲激光进行波分复用处理;第一增益光纤,第一增益光纤的第一端与第二波分复用器的第三端连接,第一增益光纤对脉冲激光进行两次功率放大,第一次功率放大是对第二波分复用器输出的脉冲激光进行功率放大;反射器,与第一增益光纤的第二端连接,用于将第一增益光纤输出的第一次功率放大后的脉冲激光反射回第一增益光纤,使得第一增益光纤对第一次功率放大后的脉冲激光进行第二次功率放大,以得到第一功率放大信号。
可选地,光纤放大器还包括至少两个第一隔离器,至少两个第一隔离器一一对应连接于每个激光器的输出端,且每个第一隔离器的输出端一一对应与第一波分复用器的每个输入端连接。
可选地,第一泵浦源为单模泵浦源,第一增益光纤为掺铒光纤;或者,第一泵浦源为多模泵浦源,第一增益光纤为铒镱共掺光纤。
可选地,第一级放大模块还包括第一散热装置,第一散热装置用于对第一泵浦源进行降温处理。
本发明的另一方面,提供一种激光雷达,该激光雷达包括上述的光纤放大器。
本发明的有益效果包括:
本申请提供的光纤放大器包括种子源、第一波分复用器、信号传输模块、第一级放大模块、第二级放大模块和第三级放大模块。种子源包括至少两个激光器,至少两个激光器用于发射至少两束不同波长的脉冲激光;第一波分复用器用于对至少两束不同波长的脉冲激光进行波分复用处理;信号传输模块的第一端与第一波分复用器的输出端连接;第一级放大模块与信号传输模块的第二端连接,用于对信号传输模块输出的脉冲激光进行功率放大,以得到第一功率放大信号,并使得第一功率放大信号依次经信号传输模块的第二端和信号传输模块的第三端后输出;第二级放大模块与信号传输模块的第三端连接,用于接收并对第一功率放大信号进行功率放大,以得到第二功率放大信号;第三级放大模块与第二级放大模块的输出端连接,用于接收并对第二功率放大信号进行功率放大,以得到第三功率放大信号并输出;第二级放大模块和第三级放大模块共同使用一个泵浦源,泵浦源按照分束比分别对第二级放大模块和第三级放大模块进行供能。本申请通过设置第一级放大模块、第二级放大模块、第三级放大模块,对种子源发射的初始脉冲激光进行三次放大。一方面,在相同的目标功率下,总放大倍数要求可以被分别分配到第一级放大模块、第二级放大模块、第三级放大模块上,可以有效降低第一级放大模块、第二级放大模块、第三级放大模块各自的放大倍数要求以延长光纤放大器的使用寿命;另一方面,在每一级放大倍数要求不变的情况下,本申请通过设置三级功率放大,能够种子源发射的初始的脉冲激光进行多次放大,可以有效提高输出功率;还有,本申请通过将第二级放大模块和第三级放大模块共同使用一个泵浦源,可以按照功率比进行分光以提高输出激光的信噪比,并降低光纤放大器的体积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一些实施例提供的光纤放大器的结构示意图之一;
图2为本发明一些实施例提供的光纤放大器的结构示意图之二;
图3为本发明一些实施例提供的光纤放大器的结构示意图之三。
图标:10-种子源;11-激光器;20-第一波分复用器;30-信号传输模块;40-第一级放大模块;41-第一泵浦源;42-第二波分复用器;43-第一增益光纤;44-反射器;45-第一散热装置;50-第二级放大模块;51-第二泵浦源;52-第二增益光纤;53-第一合束器;54-第二隔离器;55-第一滤波器;56-第二散热装置;60-第三级放大模块;61-分束器;62-第三增益光纤;63-第二合束器;64-第三隔离器;65-第二滤波器;66-准直器;70-第一隔离器。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面结合附图和具体实施方式,对本申请进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外,下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
第一实施例
请参照图1,本实施例提供一种光纤放大器,该光纤放大器包括种子源10、第一波分复用器20、信号传输模块30、第一级放大模块40、第二级放大模块50和第三级放大模块60。其中,种子源10包括至少两个激光器11,至少两个激光器11用于发射至少两束不同波长的脉冲激光;第一波分复用器20用于对至少两束不同波长的脉冲激光进行波分复用处理;信号传输模块30的第一端与第一波分复用器20的输出端连接;第一级放大模块40与信号传输模块30的第二端连接,用于对信号传输模块30输出的脉冲激光进行功率放大,以得到第一功率放大信号,并使得第一功率放大信号依次经信号传输模块30的第二端和信号传输模块30的第三端后输出;第二级放大模块50与信号传输模块30的第三端连接,用于接收并对第一功率放大信号进行功率放大,以得到第二功率放大信号;第三级放大模块60与第二级放大模块50的输出端连接,用于接收并对第二功率放大信号进行功率放大,以得到第三功率放大信号并输出;第二级放大模块和第三级放大模块共同使用一个泵浦源,泵浦源按照分束比分别对第二级放大模块和第三级放大模块进行供能。
其中,种子源10可以采用能够输出中心波长为1550nm和1064nm的DFB直调脉冲种子源10。种子源10通过电路调制可以发射峰值功率为10mW的脉冲激光。
示例性地,请参照图2所示,种子源10包括集成于一体的至少两个激光器11,至少两个激光器11用于发射至少两束不同波长的脉冲激光。例如,种子源10可以包括集成于一体的两个激光器11,两个激光器11分别用于发射不同波长的脉冲激光;或者,种子源10可以包括集成于一体的三个激光器11,三个激光器11分别用于发射不同波长的脉冲激光(也可以是三个激光器11中的至少两个可以发射不同波长的脉冲激光)。也就是说,当种子源10包括集成在一起的多个激光器11时,可以任意两个激光器11发射的脉冲激光的波长不相同,也可以是,至少两个激光器11发射的脉冲激光的波长不同。
需要说明的是,种子源10包括集成于一体的至少两个激光器11,是指所有的激光器11是封装在一起以形成种子源10的,这样,相对于单独设置不同的激光器11而言,可以极大的缩小光纤放大器的体积。本申请的种子源10包括集成于一体的至少两个激光器11,且至少两个激光器11用于发射至少两束不同波长的脉冲激光。这样,种子源10不仅能够发射至少两束不同波长的脉冲激光,而且能够缩小种子源10的体积,进而缩小整个光纤放大器的体积。
在本实施例中,第一波分复用器20具有至少两个输入端和一个输出端,其输入端的数量与激光器11的数量相同,每个激光器11可以与第一波分复用器20的每个输入端一一对应。第一波分复用器20用于对自种子源10出射的不同波长的脉冲激光进行耦合,以使不同波长的脉冲激光耦合至信号传输模块30。
信号传输模块30的第一端和第一波分复用器20连接,信号传输模块30的第二端和第一级放大模块40连接,信号传输模块30的第三端和第二级放大模块50连接。可选地,信号传输模块30为环形器。
本申请设置了第一级放大模块40、第二级放大模块50和第三级放大模块60,其中,第一级放大模块40连接于信号传输模块30的第二端,其用于对种子源10出射的脉冲激光进行第一级放大,以得到第一功率放大信号。第二级放大模块50连接于信号传输模块30的第三端,这样,第一功率放大信号便可以依次经信号传输模块30的第二端和信号传输模块30的第三端后被第二级放大模块50接收。第二级放大模块50用于对第一级放大模块40输出的第一功率放大信号进行第二级放大,以得到第二功率放大信号。第三级放大模块60连接于第二级放大模块50的输出端,用于对第二级放大模块50输出的第二功率放大信号进行第三级放大,以得到第三功率放大信号并输出。本申请提供的光纤放大器是对种子源10出射的脉冲激光进行了三级放大,因此能够输出高功率脉冲激光。
第二级放大模块和第三级放大模块共同使用一个泵浦源,泵浦源按照分束比分别对第二级放大模块和第三级放大模块进行供能。即在本实施例中,该泵浦源(即下文中的第二泵浦源51)分束成不同功率比的两份,一份入射至第二级放大模块50以进行第二级放大、另一份入射至第三级放大模块60以进行第三级放大。
可选地,上述泵浦源的分束比的范围是3:17~7:13。具体地,本领域技术人员可以根据实际需求在该范围内选择合适分束比,本申请不做限制。
综上所述,本申请提供的光纤放大器包括种子源10、第一波分复用器20、信号传输模块30、第一级放大模块40、第二级放大模块50和第三级放大模块60。种子源10包括至少两个激光器11,至少两个激光器11用于发射至少两束不同波长的脉冲激光;第一波分复用器20用于对至少两束不同波长的脉冲激光进行波分复用处理;信号传输模块30的第一端与第一波分复用器20的输出端连接;第一级放大模块40与信号传输模块30的第二端连接,用于对信号传输模块30输出的脉冲激光进行功率放大,以得到第一功率放大信号,并使得第一功率放大信号依次经信号传输模块30的第二端和信号传输模块30的第三端后输出;第二级放大模块50与信号传输模块30的第三端连接,用于接收并对第一功率放大信号进行功率放大,以得到第二功率放大信号;第三级放大模块60与第二级放大模块50的输出端连接,用于接收并对第二功率放大信号进行功率放大,以得到第三功率放大信号并输出;第二级放大模块和第三级放大模块共同使用一个泵浦源,泵浦源按照分束比分别对第二级放大模块和第三级放大模块进行供能。本申请通过设置第一级放大模块40、第二级放大模块50、第三级放大模块60,对种子源10发射的初始脉冲激光进行三次放大。一方面,在相同的目标功率下,总放大倍数要求可以被分别分配到第一级放大模块40、第二级放大模块50、第三级放大模块60上,可以有效降低第一级放大模块40、第二级放大模块50、第三级放大模块60各自单独的放大倍数要求以延长光纤放大器的使用寿命;另一方面,在每一级放大倍数要求不变的情况下,本申请通过设置三级功率放大,能够种子源10发射的初始的脉冲激光进行多次放大,可以有效提高输出功率;还有,本申请通过将第二级放大模块50和第三级放大模块60共同使用一个泵浦源,可以按照功率比进行分光以提高输出激光的信噪比,并降低光纤放大器的体积。
请继续参照图2,在本实施例中,为避免种子源10受其自身发射的脉冲激光的回光的损伤,可选地,光纤放大器还可以包括至少两个第一隔离器70,至少两个第一隔离器70一一对应连接于每个激光器11的输出端,且每个第一隔离器70的输出端一一对应与第一波分复用器20的每个输入端连接。
请参照图1和图3所示,第二级放大模块50包括第二泵浦源51、分束器61、第二增益光纤52以及第一合束器53。其中,第二泵浦源51用于对第二级放大模块50供能;分束器61的输入端与第二泵浦源51的输出端连接,分束器61按照分束比对第二泵浦源51的输出光线进行分束;第二增益光纤52的输入端与信号传输模块30的第三端连接;第一合束器53的第一输入端与第二增益光纤52的输出端连接,第一合束器53的第二输入端与分束器61的第一输出端连接,第一合束器53的输出端用于输出经第二增益光纤52放大后的第二功率放大信号,其中,第二泵浦源51发出的第二泵浦光与第一功率放大信号分别入射至第一合束器53的方向相反。
需要说明的是,在本实施例中,第二泵浦光与第一功率放大信号分别入射至第一合束器53的方向相反,即第二级放大模块50采用反向泵浦的方式,这样,可使第二级放大模块50的效率得到进一步提高。
为了对信号传输模块30进行保护,避免信号传输模块30受到回光的损伤,并且为了滤除第一级放大模块40的第一功率放大信号中的噪声,在本实施例中,第二级放大模块50还包括第二隔离器54和第一滤波器55。其中,第二隔离器54的输入端与信号传输模块30的第三端连接;第一滤波器55的输入端与第二隔离器54的输出端连接,第一滤波器55的输出端与第二增益光纤52的输入端连接,第一滤波器55用于滤除第一功率放大信号中的噪声。示例性地,第一滤波器55滤除的噪声可以为放大器自发辐射噪声。
请参照图3所示,可选地,光纤放大器还包括第二散热装置56,第二散热装置56用于对第二泵浦源51进行降温处理。第二散热装置56可以为风冷散热装置或者水冷散热装置。
请参照图1和图3,在本实施例中,第三级放大模块60包括第三增益光纤62和第二合束器63。其中,第三增益光纤62的输入端与第一合束器53的输出端连接;第二合束器63的第一输入端与第三增益光纤62的输出端连接,第二合束器63的第二输入端与分束器61的第二输出端连接,第二合束器63的输出端用于输出经第三增益光纤62放大后的第三功率放大信号,其中,第二泵浦光与第二功率放大信号分别入射至第二合束器63的方向相反。
在本实施例中,第二泵浦源51为多模泵浦源,第二增益光纤52和第三增益光纤62均为铒镱共掺光纤。需要说明的是,请参照图1,分束器61的输入端与第二泵浦源51连接,分束器61的两个输出端分别连接第一合束器53和第二合束器63。在本实施例中,第二泵浦源51分束成不同功率比的两份,一份入射至第二级放大模块50的第一合束器53以进行第二级放大、另一份入射至第三级放大模块60的第二合束器63以进行第三级放大。
第二泵浦光与第一功率放大信号分别入射至第一合束器53的方向相反,第二泵浦光与第二功率放大信号分别入射至第二合束器63的方向相反。即本申请提供的第二级放大模块50和第三级放大模块60都采用反向泵浦的方式,这样,可以提高泵浦效率,又能保护光路,最终可以将功率放大至5W至20W。
同理,为了对第一合束器53进行保护,以免受回光的损伤,并且为了滤除第二级放大模块50的第二功率放大信号中的噪声,在本实施例中,第三级放大模块60还包括第三隔离器64和第二滤波器65。其中,第三隔离器64的输入端与第一合束器53的输出端连接;第二滤波器65的输入端与第三隔离器64的输出端连接,第二滤波器65的输出端与第三增益光纤62的输入端连接,第二滤波器65用于滤除第二功率放大信号中的噪声。示例性地,第二滤波器65滤除的噪声可以为放大器自发辐射噪声。
为准直自光纤放大器输出的光束,可选地,第三级放大模块60还包括准直器66,准直器66与第二合束器63的输出端连接,用于准直自第二合束器63输出的第三功率放大信号。
在本实施例中,第一级放大模块40包括第一泵浦源41、第二波分复用器42、第一增益光纤43以及反射器44。其中,第一泵浦源41用于发射第一泵浦光;第二波分复用器42的第一端与信号传输模块30的第二端连接,第二波分复用器42的第二端与第一泵浦源41连接,第二波分复用器42用于对第一泵浦光和信号传输模块30输出的脉冲激光进行波分复用处理;第一增益光纤43的第一端与第二波分复用器42的第三端连接,第一增益光纤43用于对脉冲激光进行两次功率放大,第一次功率放大是对第二波分复用器42输出的脉冲激光进行功率放大;反射器44与第一增益光纤43的第二端连接,用于将第一增益光纤43输出的第一次功率放大后的脉冲激光反射回第一增益光纤43,使得第一增益光纤43对第一次功率放大后的脉冲激光进行第二次功率放大,以得到第一功率放大信号。
其中,该第一泵浦源41为单模泵浦源,第一增益光纤43为掺铒光纤;或者,第一泵浦源41为多模泵浦源,第一增益光纤43为铒镱共掺光纤。具体地,本领域技术人员可以根据实际需求自行选用合适的第一泵浦源41和第一增益光纤43的类型,本申请不做限制。
示例地,当第一泵浦源41为单模泵浦源时,第一泵浦源41可以为选用中心波长为976nm的半导体激光器11。
另外,上述反射器44可以为反射镜或者高反光栅等,具体地,本领域技术人员可以根据需要自行选择。
需要说明的是,第二波分复用器42输出的光束入射第一增益光纤43后对光束进行第一次功率放大,然后通过反射器44之后再反射回第一增益光纤43后,通过第一增益光纤43对光束进行第二次功率放大,从而可以得到第一功率放大信号。也就是说,本申请提供的第一级放大模块40可以对种子源10出射的初始脉冲激光进行两次功率放大。在本实施例中,经过两次功率放大后得到的第一功率放大信号依次经过信号传输模块30的第二端和信号传输模块30的第三端后入射至第二级放大模块50。
请参照图3所示,第一级放大模块40还包括第一散热装置45,第一散热装置45用于对第一泵浦源41进行降温处理。其中,第一散热装置45可以为水冷式散热装置,也可以为风冷式散热装置,由于水冷散热和风冷散热技术目前已经成熟,故本申请在此不再赘述。通过设置第一散热装置45,可以使得第一泵浦源41的工作状态更稳定,避免第一泵浦源41受高温环境的影响进而缩短寿命。
第二实施例
本发明的另一方面,提供一种激光雷达,该激光雷达包括上述的光纤放大器。由于光纤放大器的具体结构及其有益效果均已在前文做了详细阐述,故本申请在此不再赘述。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种光纤放大器,其特征在于,包括:
种子源,包括至少两个激光器,至少两个所述激光器用于发射至少两束不同的脉冲激光;
第一波分复用器,用于对至少两束不同波长的脉冲激光进行波分复用处理;
信号传输模块,所述信号传输模块的第一端与所述第一波分复用器的输出端连接;
第一级放大模块,与所述信号传输模块的第二端连接,用于对所述信号传输模块输出的脉冲激光进行功率放大,以得到第一功率放大信号,并使得所述第一功率放大信号依次经所述信号传输模块的第二端和所述信号传输模块的第三端后输出;
第二级放大模块,与所述信号传输模块的第三端连接,用于接收并对所述第一功率放大信号进行功率放大,以得到第二功率放大信号;
第三级放大模块,与所述第二级放大模块的输出端连接,用于接收并对第二功率放大信号进行功率放大,以得到第三功率放大信号并输出;
所述第二级放大模块和所述第三级放大模块共同使用一个泵浦源,所述泵浦源按照分束比分别对所述第二级放大模块和所述第三级放大模块进行供能。
2.根据权利要求1所述的光纤放大器,其特征在于,所述泵浦源的分束比的范围是3:17~7:13。
3.根据权利要求1或2所述的光纤放大器,其特征在于,所述第二级放大模块包括:
第二泵浦源,用于对第二级放大模块供能;
分束器,所述分束器的输入端与所述第二泵浦源的输出端连接,所述分束器按照分束比对所述第二泵浦源的输出光线进行分束;
第二增益光纤,所述第二增益光纤的输入端与所述信号传输模块的第三端连接;
第一合束器,所述第一合束器的第一输入端与所述第二增益光纤的输出端连接,所述第一合束器的第二输入端与所述分束器的第一输出端连接,所述第一合束器的输出端用于输出经所述第二增益光纤放大后的所述第二功率放大信号,其中,所述第二泵浦源发出的第二泵浦光与所述第一功率放大信号分别入射至所述第一合束器的方向相反。
4.根据权利要求3所述的光纤放大器,其特征在于,所述第二级放大模块还包括:
第二隔离器,所述第二隔离器的输入端与所述信号传输模块的第三端连接;
第一滤波器,所述第一滤波器的输入端与所述第二隔离器的输出端连接,所述第一滤波器的输出端与所述第二增益光纤的输入端连接,所述第一滤波器用于滤除所述第一功率放大信号中的噪声。
5.根据权利要求3所述的光纤放大器,其特征在于,所述光纤放大器还包括第二散热装置,所述第二散热装置用于对所述第二泵浦源进行降温处理。
6.根据权利要求3所述的光纤放大器,其特征在于,所述第三级放大模块包括:
第三增益光纤,所述第三增益光纤的输入端与所述第一合束器的输出端连接;
第二合束器,所述第二合束器的第一输入端与所述第三增益光纤的输出端连接,所述第二合束器的第二输入端与所述分束器的第二输出端连接,所述第二合束器的输出端用于输出经所述第三增益光纤放大后的所述第三功率放大信号,其中,所述第二泵浦光与所述第二功率放大信号分别入射至所述第二合束器的方向相反。
7.根据权利要求6所述的光纤放大器,其特征在于,所述第三级放大模块还包括:
第三隔离器,所述第三隔离器的输入端与所述第一合束器的输出端连接;
第二滤波器,所述第二滤波器的输入端与所述第三隔离器的输出端连接,所述第二滤波器的输出端与所述第三增益光纤的输入端连接,所述第二滤波器用于滤除所述第二功率放大信号中的噪声。
8.根据权利要求6或7所述的光纤放大器,其特征在于,所述第三级放大模块还包括准直器,所述准直器与所述第二合束器的输出端连接,用于准直所述第二合束器输出的第三功率放大信号。
9.根据权利要求8所述的光纤放大器,其特征在于,所述第二泵浦源为多模泵浦源,所述第二增益光纤和所述第三增益光纤均为铒镱共掺光纤。
10.根据权利要求1、2、4、5、6、7或9所述的光纤放大器,其特征在于,所述第一级放大模块包括:
第一泵浦源,用于发射第一泵浦光;
第二波分复用器,所述第二波分复用器的第一端与所述信号传输模块的第二端连接,所述第二波分复用器的第二端与所述第一泵浦源连接,所述第二波分复用器用于对所述第一泵浦光和所述信号传输模块输出的脉冲激光进行波分复用处理;
第一增益光纤,所述第一增益光纤的第一端与所述第二波分复用器的第三端连接,所述第一增益光纤对脉冲激光进行两次功率放大,第一次功率放大是对所述第二波分复用器输出的脉冲激光进行功率放大;
反射器,与所述第一增益光纤的第二端连接,用于将第一增益光纤输出的第一次功率放大后的脉冲激光反射回所述第一增益光纤,使得所述第一增益光纤对第一次功率放大后的脉冲激光进行第二次功率放大,以得到所述第一功率放大信号。
11.根据权利要求1、2、4、5、6、7或9所述的光纤放大器,其特征在于,所述光纤放大器还包括至少两个第一隔离器,至少两个所述第一隔离器一一对应连接于每个激光器的输出端,且每个所述第一隔离器的输出端一一对应与所述第一波分复用器的每个输入端连接。
12.一种激光雷达,其特征在于,包括权利要求1至11中任意一项所述的光纤放大器。
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