CN212485783U - 激光系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种激光系统，包括激光振荡器，在激光振荡器内或者激光振荡器与激光系统中的激光放大器之间设置有长周期光纤光栅，利用长周期光纤光栅在拉曼波段的高损耗性，以抑制受激拉曼散射。同时，通过控制加入的长周期光纤光栅的数目，灵活调整抑制比。由于长周期光纤光栅的工作机理是纤芯模式和包层模式之间的耦合，因此其应用在光纤激光器中时温升系数较小，有更大的应用潜力。

Description

激光系统

技术领域

本实用新型涉及光纤光栅的刻写以及应用技术领域，具体涉及一种融锥型长周期光纤光栅、制备装置、制备方法以及激光系统。

背景技术

光纤激光器具有效率高、光束质量好、体积小、免维护、低运行成本、高光束质量、运转寿命长、易于调制，结构紧凑等优点，在军事、工业、医疗等领域应用广泛。

目前，国际上高功率光纤激光器都是采用主振荡功率放大(MOPA)结构实现的。在MOPA结构光纤激光器中，伴随着输出功率的提升产生的模式不稳定现象严重限制了光纤激光器的光束质量和输出功率。在大部分放大器中，当激光器输出功率在数百瓦量级时，出现模式不稳定性现象，导致高阶模式占据了大部分功率，进而使得激光光束质量严重下降。

采用振荡器结构的高功率光纤激光器，由于光纤光栅对高阶模和低阶模的反射中心波长不同，针对特定波长设计的振荡器对该波长的基模有较高的反射率，对高阶模式反射率较低。因此，振荡器结构能够一定程度抑制模式不稳定。此外，采用振荡器结构的高功率光纤激光器具有结构简单、稳定性好、成本低廉等优点，具有极大的发展前景。

但是，受激拉曼散射(SRS)是限制光纤激光振荡器功率进一步提升的一个关键性因素。受激拉曼散射(SRS)效应在光纤激光中产生的拉曼散射光会与信号光竞争，从而导致信号光功率的下降，严重影响光纤激光振荡器的正常工作，导致光纤激光振荡器输出下降，光束质量变差。

另外，受激拉曼散射(SRS)也是限制光纤激光器功率进一步提升的一个关键性因素。SRS效应在光纤激光器中产生的拉曼散射光是双向传输的，一方面，前向传输的拉曼散射光会与信号光竞争，从而导致信号光功率的下降，影响放大器的正常工作；另一方面，后向传输的拉曼散射光经过放大器放大后进入振荡器，会严重影响振荡器的正常工作，导致振荡器输出下降。另外，激光器的泵浦合束器与LD能够承受的功率都是有限的，后向拉曼散射光经放大后很容易对这些重要的光纤器件造成损坏。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提出了一种激光系统。本实用新型在激光振荡器内或者激光振荡与激光系统中的激光放大器之间设置有长周期光纤光栅，利用长周期光纤光栅在拉曼波段的高损耗性，以抑制受激拉曼散射，对于高功率光纤激光器的发展具有重要的意义。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：

激光系统，包括激光振荡器，在激光振荡器内或者激光振荡器与激光系统中的激光放大器之间设置有长周期光纤光栅。其一，通过将长周期光纤光栅接入光纤激光振荡器腔内，利用长周期光纤光栅在拉曼波段的高损耗性，以抑制受激拉曼散射。本实用新型利用长周期光纤光栅其在拉曼波段的高损耗性，对光纤激光振荡器内部前后向的拉曼光均有较好的抑制效果，尤其是对后向拉曼光的抑制，使得由于高功率后向拉曼光对系统造成的风险大大减弱，使得在更高的功率水平下在光纤激光振荡器输出中才能观察到受激拉曼散射现象，大大提高了光纤激光振荡器的功率输出上限。其二，将长周期光纤光栅直接接入激光振荡器与激光系统中的激光放大器之间，利用长周期光纤光栅在拉曼波段的高损耗性，对激光振荡器输出光束进行滤波，使得激光振荡器在更高功率水平下仍能输出较为纯净的信号光，并且提升激光放大器的工作效率，提升整体系统的拉曼阈值。

作为本实用新型的优选方案，所述激光振荡器为前向泵浦光纤激光振荡器、后向泵浦光纤激光振荡器或者双向泵浦光纤激光振荡器。进一步地激光振荡器包括泵浦光源、泵浦光合束器、高反光栅、掺杂光纤和低反光栅，所述长周期光纤光栅设置在激光振荡器腔内的低反光栅前或者设置在光纤激光振荡器腔内的高反光栅后或者将长周期光纤光栅直接刻写在光纤激光振荡器腔内的掺杂光纤上。利用长周期光纤光栅其在拉曼波段的高损耗性，对光纤激光振荡器内部前后向的拉曼光均有较好的抑制效果，尤其是对后向拉曼光的抑制，使得由于高功率后向拉曼光对系统造成的风险大大减弱，使得在更高的功率水平下在光纤激光振荡器输出中才能观察到受激拉曼散射现象，大大提高了光纤激光振荡器的功率输出上限。

作为本实用新型的优选方案，激光系统中包括一级以上的激光放大器。进一步地，各级激光放大器之间均设置有长周期光纤光栅。进一步地，长周期光纤光栅通过熔接的方式连接在各级激光放大器之间。将长周期光纤光栅直接接入激光振荡器和激光放大器之间，利用长周期光纤光栅在拉曼波段的高损耗性，对激光振荡器进行滤波，使得激光振荡器在更高功率水平下仍能输出较为纯净的信号光，并且提升光纤激光放大器的工作效率，提升整体系统的拉曼阈值。将长周期光纤光栅置于各级激光放大器之间，提升各级激光放大器的工作效率，提升整体的拉曼阈值，进一步提高抑制效果。

作为本实用新型的优选方案，所述长周期光纤光栅数目为一个以上，一个以上的长周期光纤光栅通过熔接的方式串联起来后设置在激光振荡器内或者激光振荡与激光系统中的激光放大器之间，这样其抑制比相当于多段长周期光纤光栅抑制比的叠加。通过对长周期光纤光栅数目的控制，可以做到对抑制比的灵活调整。

作为本实用新型的优选方案，所述长周期光纤光栅采用融锥型长周期光纤光栅。所述融锥型长周期光纤光栅包括光纤，在光纤上设有一个以上的锥区，各锥区之间的间距相等，该间距即为融锥型长周期光纤光栅的周期，所述锥区通过熔融拉锥而成。

作为本实用新型的优选方案，所述长周期光纤光栅采用切趾长周期光纤光栅。

与现有技术相比，本实用新型能够产生以下技术效果：

(1)长周期光纤光栅插入损耗小，同时方便在不同类型光纤上进行制备，稳定性好，应用范围广泛。长周期光纤光栅不需要光纤载氢，能够在普通传能光纤和掺杂的增益光纤上制备。

(2)在光纤激光振荡器腔中引入长周期光纤光栅，相比于腔外具有更强的抑制效果，能够更大程度上提升光纤激光振荡器的拉曼阈值。同时，通过控制加入的长周期光纤光栅的数目，灵活调整抑制比。

(3)将长周期光纤光栅直接接入激光振荡器和激光放大器之间，能够提升系统整体的拉曼阈值，同时兼具一定的滤波效果，对后向拉曼光有抑制作用，对光纤器件能提供很好的保护。同时，通过控制加入的长周期光纤光栅的数目，灵活调整抑制比。

(4)由于长周期光纤光栅的工作机理是纤芯模式和包层模式之间的耦合，因此其应用在光纤激光器中时温升系数较小，有更大的应用潜力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例2的结构示意图；

图3为实施例3的结构示意图；

图4为实施例4的结构示意图；

图5为实施例5的结构示意图；

图6为实施例6的结构示意图；

图7为实施例7的结构示意图；

图8为实施例8的结构示意图；

图9为实施例9的结构示意图；

图10为实施例10的结构示意图；

图11为实施例11的结构示意图；

图12为实施例12的结构示意图。

图13为融锥型长周期光纤光栅的结构示意图；

图中标号说明：

101、泵浦LD光源；102、泵浦合束器；103、高反光栅；104、掺杂光纤；105、低反光栅；106、长周期光纤光栅；107、熔点；108、种子源；109、第1级光纤激光放大器；110、第2级光纤激光放大器；111、第n级光纤激光放大器；1060、锥区。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1:

本实施例中是前向泵浦光纤激光振荡器。一种激光系统，包括泵浦LD光源101、泵浦合束器102、高反光栅103、掺杂光纤104、低反光栅105。长周期光纤光栅106设置在光纤激光振荡器腔内的低反光栅105之前。

泵浦LD光源101有多个，各泵浦LD光源101的输出尾纤连接到泵浦合束器2的各泵浦臂上。对于常见的光纤激光振荡器而言，泵浦源波长可选为976nm或915nm，输出功率在百瓦量级。在实际使用过程中，泵浦LD光源101的参数、选取波长、输出功率、使用个数等因需求而异，没有特殊要求。前向泵浦光纤激光振荡器中的泵浦合束器102通常为7*1泵浦合束器。后向泵浦光纤激光振荡器其通常为6+1*1泵浦合束器。泵浦合束器102的输出尾纤为大模场光纤。泵浦合束器102的输出尾纤之后依次连接高反光栅103、掺杂光栅104、长周期光纤光栅106以及低反光栅105。本实施例中长周期光纤光栅106以及低反光栅105制备在同一根光纤上，其中长周期光纤光栅106位于低反光栅105的前方且两者保持一定间距以优化振荡器性能。泵浦合束器102的输出尾纤与高反光栅103之间、高反光栅103与掺杂光栅104之间以及掺杂光纤104与长周期光纤光栅106之间均通过熔接的方式进行连接，熔接位置处形成熔点107。泵浦LD光源101、泵浦合束器102、高反光栅103、掺杂光纤104、长周期光纤光栅106、低反光栅105以及熔点107构成的光纤激光振荡器。

高反光栅103在光纤激光振荡器工作波长处，反射率通常大于99％，3dB带宽通常为2-4nm，制备于同泵浦合束器输出光纤相同的光纤上。掺杂光纤104应选取与高反光栅103相匹配的掺杂光纤。用于输出的低反光栅105其反射率通常不大于10％，3dB带宽通常不大于1nm，其中心波长与高反光栅103的中心波长相差应不大于±0.4nm。

泵浦LD光源101提供产生激光所必需的泵浦光，泵浦光经由泵浦合束器102耦合至高反光栅103处。高反光栅103与低反光栅105仅仅在信号光波长处，如1080nm处存在反射，在泵浦光波长处没有反射，只有损耗。泵浦光经由高反光栅103，注入到掺杂光纤104中。掺杂光纤104通常掺杂镱等稀土元素，其能够吸收泵浦光并激发出信号光，并经由低反光栅输出。

由于振荡器腔内能量密度较高，损耗对其效率有着较大的影响。长周期光纤光栅106与低反光栅105由于制备在同一根光纤上，故之间没有熔点，以进一步减小振荡腔的损耗，提高输出效率。长周期光纤光栅106所用光纤需匹配光纤激光振荡器。当光纤激光振荡器中信号光强度超过一定阈值时，会产生SBS效应，此时继续注入的泵浦光后产生的信号光由SRS效应会迅速向Stokes光转化，形成较强的Stokes光。

光纤激光振荡器正常工作过程中，光纤激光振荡器腔内经由掺杂光纤后产生的激光，如图中空心箭头所示，包含有信号光和Stokes光两种成分。当其经过长周期光纤光栅106时，由于其独特的模式耦合特性，光纤纤芯内传输的Stokes光会与包层中的模式相互耦合，导致其耦合至光纤包层并散失掉，使得长周期光纤光栅106在Stokes光波长处存在一带宽较宽的损耗谱，激光中的Stokes光信号强度会产生衰减，如图中实心箭头所示。因此，光纤激光振荡器的实际输出激光中，如图中实心燕尾箭头所示，Stokes光的成分极少，使得只有在更高的泵浦功率条件下才能产生受激拉曼过程，从而抑制受激拉曼过程的产生，达到提高拉曼阈值的作用。同时，由于光纤激光振荡器腔内激光路径是一个往复振荡的过程，反向回光经由长周期光纤光栅106时，其中的Stokes光信号强度仍然会产生衰减；同时，若泵浦功率较高时，腔内极有可能有较强的拉曼信号。而受激拉曼过程是一个双向的过程，后向传输的Stokes光放大后会对系统产生较大风险，其经由长周期光纤光栅106时仍被损耗滤除，如图中反向实心箭头所示，这样能够进一步抑制受激拉曼过程的产生，提升振荡器效率，同时起到一定的隔离作用，对后向拉曼信号具有较强的衰减作用，对光纤器件起到保护作用。实际过程中，通过对长周期光纤光栅106的光栅周期、倾斜角度、啁啾率、调制深度等参数的调整，使其抑制效果达到最好。

为了进一步提升光纤激光振荡器SRS抑制效果，多个参数相同的长周期光纤光栅可以通过熔接的方式串联起来后接入光纤激光振荡器中，其抑制比相当于多个长周期光纤光栅抑制比的叠加。通过对长周期光纤光栅数目的控制，可以做到对抑制比的灵活调整。

实施例2：

图2为实施例2的结构示意图；本实施例中是后向泵浦光纤激光振荡器。一种激光系统，包括泵浦LD光源101、泵浦合束器102、高反光栅103、掺杂光纤104、低反光栅105。长周期光纤光栅106设置在光纤激光振荡器腔内的低反光栅105之前。实施例2除泵浦方式与实施例1不同外，其长周期光纤光栅的设置以及其他光学元器件的要求和设置等均与实施例1一致，在此不再赘述。

实施例3：

图3为实施例3的结构示意图；本实施例中是双向泵浦光纤激光振荡器。一种激光系统，包括泵浦LD光源101、泵浦合束器102、高反光栅103、掺杂光纤104、低反光栅105。长周期光纤光栅106设置在光纤激光振荡器腔内的低反光栅105之前。实施例3除泵浦方式与实施例1不同外，其长周期光纤光栅的设置以及其他光学元器件的要求和设置等均与实施例1一致，在此不再赘述。

实施例4至实施例6：

图4为实施例4的结构示意图；图5为实施例5的结构示意图；图6为实施例6的结构示意图；实施例4中是前向泵浦光纤激光振荡器。实施例5中是后向泵浦光纤激光振荡器。除泵浦方式与实施例4不同外，其长周期光纤光栅的设置与实施例4一致。实施例6中是双向泵浦光纤激光振荡器。除泵浦方式与实施例4不同外，其长周期光纤光栅的设置与实施例4一致。其中泵浦LD光源101、泵浦合束器102、高反光栅103、长周期光纤光栅106、掺杂光纤104、低反光栅105以及熔点107构成的光纤激光振荡器。实施例4、5和6均是将长周期光纤光栅106设置在光纤激光振荡器腔内的高反光栅103之后。由于振荡器腔内能量密度较高，损耗对其效率有着较大的影响。实施例4、5和6均将高反光栅103与长周期光纤光栅106制备在同一根光纤上，故之间没有熔点，以进一步减小振荡腔的损耗，提高输出效率。高反光栅103处相较于低反光栅105处，有着更高的能量密度，将长周期光纤光栅106放置于高反光栅103后，对初始拉曼信号进行抑制，对整体受激拉曼过程有着更良好的抑制效果。

光纤激光振荡器正常工作过程中，光纤激光振荡器腔内经由掺杂光纤后产生的激光，如图中空心箭头所示，包含有信号光和Stokes光两种成分。当其经过长周期光纤光栅106时，由于其独特的模式耦合特性，光纤纤芯内传输的Stokes光会与包层中的模式相互耦合，导致其耦合至光纤包层并散失掉，使得长周期光纤光栅106在Stokes光波长处存在一带宽较宽的损耗谱，激光中的Stokes光信号强度会产生衰减，如图中实心箭头所示。因此，光纤激光振荡器的实际输出激光中，如图中实心燕尾箭头所示，Stokes光的成分极少，使得只有在更高的泵浦功率条件下才能产生受激拉曼过程，从而抑制受激拉曼过程的产生，达到提高拉曼阈值的作用，并起到一定的隔离作用，对光纤器件起到保护作用。同时，由于光纤激光振荡器腔内激光路径是一个往复振荡的过程，反向回光经由长周期光纤光栅106时，其中的Stokes光信号强度仍然会产生衰减，如图中反向实心箭头所示，这样能够进一步抑制受激拉曼过程的产生，提升振荡器效率。实际过程中，通过对长周期光纤光栅106的光栅周期、调制深度等参数的调整，使其抑制效果达到最好。

实施例7至实施例9：

图7为实施例7的结构示意图；图8为实施例8的结构示意图；图9为实施例9的结构示意图。实施例7中是前向泵浦光纤激光振荡器。实施例8中是后向泵浦光纤激光振荡器，除泵浦方式与实施例7不同外，其长周期光纤光栅106的设置与实施例7一致。实施例9中是双向泵浦光纤激光振荡器。除泵浦方式与实施例7不同外，其长周期光纤光栅106的设置与实施例7一致。泵浦LD光源101、泵浦合束器102、高反光栅103、掺杂光纤104、长周期光纤光栅106、低反光栅105及熔点107构成的光纤激光振荡器。实施例7、8和9均是将长周期光纤光栅106直接刻写在光纤激光振荡器腔内的掺杂光纤104上。由于振荡器腔内能量密度较高，损耗对其效率有着较大的影响。实际搭建振荡器过程中，光纤光栅均已封装，不便进行光纤光栅刻写，可将长周期光纤光栅106直接刻写在光纤激光振荡器腔内的掺杂光纤104上，以进一步减小振荡腔的损耗，提高输出效率并对振荡器内部受激拉曼现象进行抑制。实施例7、8、9的工作原理与前面实施例类似，在此不再赘述。

经实验证明，当光纤激光振荡器接入长周期光纤光栅时，随着泵浦功率的提升，输出中拉曼光占比有着明显下降，并且随着长周期光纤光栅熔接串联数目的增加，拉曼光占比可进一步下降。

将长周期光纤光栅设置到高功率光纤激光放大器系统中，可以实现抑制受激拉曼散射的效果。利用长周期光纤光栅在拉曼波段的高损耗性，以抑制受激拉曼散射。下面的实施例10至实施例12分别提供了一种激光系统，均包括光纤激光振荡器和一级以上的激光放大器，在光纤激光振荡器和激光放大器之间以及在各级激光放大器之间均设置有长周期光纤光栅，所述长周期光纤光栅为上述融锥型长周期光纤光栅。将长周期光纤光栅直接接入光纤激光振荡器和光纤激光放大器之间，利用长周期光纤光栅在拉曼波段的高损耗性，对光纤激光振荡器进行滤波，使得光纤激光振荡器在更高功率水平下仍能输出较为纯净的信号光。并且提升光纤激光放大器的工作效率，提升整体系统的拉曼阈值。将长周期光纤光栅置于各级光纤激光放大器之间，提升各级光纤激光放大器的工作效率，提升整体的拉曼阈值，进一步提高抑制效果。

图10为实施例10的结构示意图；包括光纤激光振荡器以及光纤激光放大器，长周期光纤光栅106连接在光纤激光振荡器和光纤激光放大器之间。光纤激光振荡器包括泵浦LD光源101、泵浦合束器102、高反光栅103、掺杂光纤104、低反光栅105，泵浦LD光源有多个，各泵浦LD光源的输出尾纤连接到泵浦合束器102的各泵浦臂上。泵浦LD光源的参数、选取波长、输出功率等因实际而异，没有特殊要求。泵浦合束器102的输出尾纤之后依次连接高反光栅103、掺杂光栅104以及低反光栅105，泵浦合束器102的输出尾纤与高反光栅103之间、高反光栅103与掺杂光栅104之间以及掺杂光纤104与低反光栅105之间均通过熔接的方式进行连接，熔接位置处形成熔点107。泵浦LD光源101、泵浦合束器102、高反光栅103、掺杂光纤104、低反光栅105以及熔点107构成的光纤激光振荡器，作为高功率光纤激光放大器系统的种子源108。实施例10中引入1级光纤激光放大器，即n＝1。长周期光纤光栅106通过熔接的方式连接在种子源108和第1级光纤激光放大器109之间。

其中：目前，最常用的泵浦源波长有976nm、915nm。泵浦LD光源101可选用这两种波长的LD泵浦源，其输出功率在百瓦量级。泵浦合束器102为7*1光纤泵浦合束器，泵浦LD光源101中的976nm、915nmLD泵浦源的输出尾纤通过熔接的方式连接与泵浦合束器102的泵浦臂相连，泵浦合束器102的输出光纤为大模场光纤。高反光栅103在激光器工作波长处如常用波长1080nm，其反射率通常大于99％，3dB带宽通常为2-4nm，高反光栅103制备于同泵浦合束器102的输出光纤相同的光纤上。掺杂光纤104应选取与高反光栅103光纤尺寸、数值孔径相匹配的掺杂光纤。低反光栅105作为种子源的输出光纤，低反光栅105的反射率通常不大于10％，3dB带宽通常不大于1nm，低反光栅105其中心波长与高反光栅103的中心波长的差值不大于±0.4nm。

种子源108的输出激光，如图10中的空心箭头所示，包含有信号光和Stokes光两种成分。当其经过长周期光纤光栅106时，由于长周期光纤光栅106在Stokes波长处存在一带宽较宽的损耗谱，激光中的Stokes光经由长周期光纤光栅106，根据长周期光纤光栅的模式耦合特性，在光纤纤芯内传输的Stokes光会与包层中的模式相互耦合，导致Stokes光耦合至光纤包层并散失掉，Stokes光强度会产生衰减，如图10中实心箭头所示。因此，一级放大器109的实际输入激光中，如图中实心燕尾箭头所示，Stokes光的成分极少，使得在更高的一级放大功率条件下才能产生受激拉曼过程，从而抑制受激拉曼过程的产生，达到提高拉曼阈值的作用。实际过程中，通过对长周期光纤光栅106的光栅周期、调制深度等参数的调整，使其抑制效果达到最好。

为了进一步提升高功率光纤激光放大器系统受激拉曼散射抑制效果，多个参数相同的长周期光纤光栅可以通过熔接的方式串联起来，即长周期光纤光栅6可由多个长周期光纤光栅熔接串联而成，其抑制比相当于多个长周期光纤光栅抑制比的叠加。通过对长周期光纤光栅数目的控制，可以做到对抑制比的灵活调整。

图11为实施例11的结构示意图；本实施例，在图10所示实施方式的基础上，引入第2级光纤激光放大器，即n＝2。在种子源108和第1级光纤激光放大器109之间、第1级光纤激光放大器109与第2级光纤激光放大器110之间均通过熔接的方式连接有长周期光纤光栅106。

经过第1级光纤激光放大器109放大后，第1级光纤激光放大器109的输出激光功率已经较高，甚至可能已经达到拉曼阈值，其Stokes光强度较高，如图中空心箭头所示，包含有信号光和Stokes光两种成分。当其经过第1级光纤激光放大器109与第2级光纤激光放大器110之间的长周期光纤光栅106时，由于长周期光纤光栅106在Stokes波长处存在一带宽较宽的损耗谱，激光中的Stokes光强度会产生衰减，如图中实心箭头所示。因此，第2级光纤激光放大器110的实际输入激光中，如图中实心燕尾箭头所示，Stokes光的成分极少，使得在更高的二级放大功率条件下才能产生受激拉曼过程，从而抑制受激拉曼过程的产生，达到提高拉曼阈值的作用。同时，经过第2级光纤激光放大器110二级放大后，激光功率较高，第2级光纤激光放大器110中，极有可能有较强的拉曼信号。而受激拉曼过程是一个双向的过程。在第1级光纤激光放大器109与第2级光纤激光放大器110之间加入长周期光纤光栅106后，对于后向传输的Stokes光，仍然能够起到滤除作用，如图中实心箭头所示，这样既能提升二级放大器效率，同时能够起到一定的级间隔离作用，对后向拉曼信号具有较强的衰减作用，对种子源108和第1级光纤激光放大器109均起到保护作用。

实际过程中，通过对长周期光纤光栅106的光栅周期、倾斜角度、啁啾率、调制深度等参数的调整，使其抑制效果达到最好。

为了进一步提升高功率光纤激光放大器系统受激拉曼散射抑制效果，多个参数相同的长周期光纤光栅可以通过熔接的方式串联起来，即长周期光纤光栅106可由多个长周期光纤光栅熔接串联而成，其抑制比相当于多个长周期光纤光栅抑制比的叠加。通过对长周期光纤光栅数目的控制，可以做到对抑制比的灵活调整。

图12为实施例12的结构示意图。本实施例中高功率光纤激光放大器系统中引入n级光纤激光放大器111。在各级光纤激光放大器之间均通过长周期光纤光栅连接，即在第1级光纤激光放大器与第2级光纤激光放大器之间、第2级光纤激光放大器与第3级光纤激光放大器之间……第n-1级光纤激光放大器与第n级光纤激光放大器111之间均通过长周期光纤光栅106连接。将长周期光纤光栅106通过熔接的方式连接在各级光纤激光放大器之间，用作对Stokes光的衰减，同时对后向回光起到隔离作用。这样能够提升各级光纤激光放大器的工作效率，提升整体的拉曼阈值，进一步提高抑制效果。

实际过程中，通过对长周期光纤光栅106的光栅周期、倾斜角度、啁啾率、调制深度等参数的调整，使其抑制效果达到最好。

为了进一步提升高功率光纤激光放大器系统受激拉曼散射抑制效果，多个参数相同的长周期光纤光栅可以通过熔接的方式串联起来，即长周期光纤光栅106可由多个长周期光纤光栅熔接串联而成，其抑制比相当于多个长周期光纤光栅抑制比的叠加。通过对长周期光纤光栅数目的控制，可以做到对抑制比的灵活调整。

本实施例中高功率光纤激光放大器系统中引入n级光纤激光放大器。在各级光纤激光放大器之间均通过长周期光纤光栅连接，即在第1级光纤激光放大器与第2级光纤激光放大器之间、第2级光纤激光放大器与第3级光纤激光放大器之间……第n-1级光纤激光放大器与第n级光纤激光放大器之间均通过长周期光纤光栅106连接。将长周期光纤光栅106通过熔接的方式连接在各级光纤激光放大器之间，用作对Stokes光的衰减，同时对后向回光起到隔离作用。这样能够提升各级光纤激光放大器的工作效率，提升整体的拉曼阈值，进一步提高抑制效果。

实际过程中，通过对长周期光纤光栅106的光栅周期、倾斜角度、啁啾率、调制深度等参数的调整，使其抑制效果达到最好。

为了进一步提升高功率光纤激光放大器系统受激拉曼散射抑制效果，多个参数相同的长周期光纤光栅可以通过熔接的方式串联起来，即长周期光纤光栅6可由多个长周期光纤光栅熔接串联而成，其抑制比相当于多个长周期光纤光栅抑制比的叠加。通过对长周期光纤光栅数目的控制，可以做到对抑制比的灵活调整。

实施例1至实施例12中的所述长周期光纤光栅106采用融锥型长周期光纤光栅或者切趾长周期光纤光栅。参照图13，为融锥型长周期光纤光栅的结构示意图。所述融锥型长周期光纤光栅包括光纤，在光纤上设有一个以上的锥区1060，各锥区1060之间的间距相等，该间距即为融锥型长周期光纤光栅的周期，所述锥区1060通过熔融拉锥而成。

综上所述，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求书界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种激光系统，包括激光振荡器，其特征在于：在激光振荡器内或者激光振荡器与激光系统中的激光放大器之间设置有长周期光纤光栅。

2.根据权利要求1所述的激光系统，其特征在于：所述激光振荡器为前向泵浦光纤激光振荡器、后向泵浦光纤激光振荡器或者双向泵浦光纤激光振荡器。

3.根据权利要求2所述的激光系统，其特征在于：激光振荡器包括泵浦光源、泵浦光合束器、高反光栅、掺杂光纤和低反光栅，所述长周期光纤光栅设置在激光振荡器腔内的低反光栅前或者设置在光纤激光振荡器腔内的高反光栅后或者将长周期光纤光栅直接刻写在光纤激光振荡器腔内的掺杂光纤上。

4.根据权利要求1所述的激光系统，其特征在于：激光系统中包括一级以上的激光放大器。

5.根据权利要求4所述的激光系统，其特征在于：各级激光放大器之间均设置有长周期光纤光栅。

6.根据权利要求4所述的激光系统，其特征在于：长周期光纤光栅通过熔接的方式连接在各级激光放大器之间。

7.根据权利要求1所述的激光系统，其特征在于：所述长周期光纤光栅数目为一个以上，一个以上的长周期光纤光栅通过熔接的方式串联起来后设置在激光振荡器内或者激光振荡与激光系统中的激光放大器之间。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的激光系统，其特征在于：所述长周期光纤光栅采用融锥型长周期光纤光栅。

9.根据权利要求8所述的激光系统，其特征在于：所述融锥型长周期光纤光栅包括光纤，在光纤上设有一个以上的锥区，各锥区之间的间距相等，该间距即为融锥型长周期光纤光栅的周期，所述锥区通过熔融拉锥而成。

10.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的激光系统，其特征在于：所述长周期光纤光栅采用切趾长周期光纤光栅。

Images