申请/专利权人：华南理工大学

申请日：2020-04-17

公开（公告）日：2021-11-19

公开（公告）号：CN111541138B

主分类号：H01S3/067(20060101)

分类号：H01S3/067(20060101);H01S3/094(20060101);H01S3/10(20060101);H01S3/108(20060101);H01S3/30(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.11.19#授权;2020.09.08#实质审查的生效;2020.08.14#公开

摘要：本发明公开了一种抑制大功率窄线宽光纤激光器中受激布里渊散射装置；其包括：窄线宽激光种子源、预放大器、波分复用器、合束器、泵浦激光模块、双包层增益光纤、脉冲激光器和光隔离器。本发明中抑制受激布里渊散射的方法是：通过波分复用器将后向传输的脉冲激光引入大功率窄线宽光纤激光器中，利用后向传输的脉冲激光与后向Stokes散射光产生交叉相位调制作用，使得Stokes散射光增益谱宽展宽和峰值增益降低，对大功率窄线宽光纤激光器中产生的后向Stokes散射光产生一定的抑制效果，从而提高窄线宽光纤激光器的受激布里渊散射阈值，提升窄线宽光纤激光输出功率规模。该方法结构紧凑、简单，可靠性高，可以广泛应用于大功率激光器领域。

主权项：1.一种抑制大功率窄线宽光纤激光器中受激布里渊散射方法，其特征在于包括受激布里渊散射装置，该装置包括：窄线宽激光种子源（1）、预放大器（2）、第一波分复用器（3）、泵浦激光模块（4）、（6+1）×1合束器（5）、双包层增益光纤（6）、第二波分复用器（7）、脉冲激光器（8）、光隔离器（9）；其中，窄线宽激光种子源（1）的输出端与预放大器（2）的输入端连接；第一波分复用器（3）的信号端与预放大器（2）输出端连接，第一波分复用器（3）的公共端与（6+1）×1合束器（5）的信号端连接；泵浦激光模块（4）的尾纤与（6+1）×1合束器（5）的泵浦端连接，双包层增益光纤（6）的一端与（6+1）×1合束器（5）的输出端连接；第二波分复用器（7）的泵浦端与脉冲激光器（8）连接，信号端与双包层增益光纤（6）的另一端连接，公共端与光隔离器（9）的输入端连接；光隔离器（9）的输出端作为最终激光的输出端口；所述泵浦激光模块（4）为多个多模半导体激光器合束而成；所述脉冲激光器（8）注入后向传输的脉冲激光，其波长与信号光波长相差10~200nm，其峰值功率大于1kW；抑制大功率窄线宽光纤激光器中受激布里渊散射步骤如下：窄线宽激光种子源提供了激光放大所需的信号光，经过预放大器后，信号光被初步放大；然后信号光分别经过第一个波分复用器和（6+1）×1合束器后，注入到双包层增益光纤；泵浦激光模块输出的泵浦光经过（6+1）×1合束器同时注入到双包层增益光纤中，并为双包层增益光纤提供抽运泵浦能量；双包层增益光纤吸收泵浦光后，稀土掺杂离子会发生能级跃迁至上能级形成粒子束反转，在信号光的作用下，不断经受激辐射过程产生全同光子，进而达到放大信号光的效果，放大后的信号光从光隔离器的输出端口输出；当信号光功率超过其受激布里渊散射阈值时，会产生受激布里渊散射效应，此时，光纤中被放大的信号光能量会向Stokes散射光转移，使得信号光功率或能量将出现波动和降低，形成后向Stokes散射光；当后向脉冲激光由脉冲激光器输出，从第二波分复用器的泵浦端输入、公共端输出，然后注入到双包层增益光纤里面，与在光纤中生成的后向Stokes散射光发生交叉相位调制，其改变了Stokes散射光的增益谱宽，使其展宽，同时降低了后向Stokes散射光的功率，剩余的脉冲激光和Stokes散射光从第一波分复用器的泵浦端导出，使Stokes散射光功率产生衰减，最终使得窄线宽光纤激光器的受激布里渊散射阈值功率逐渐提高，从而实现抑制大功率窄线宽光纤激光器中的受激布里渊散射效应，达到提升窄线宽光纤激光输出功率规模的目的；所述受激布里渊散射阈值功率逐渐提高，是指从1500W提高到2500W。

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