【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及光通信，尤其涉及一種抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖及光纖放大器。
技術(shù)介紹
1、高功率鉺鐿共摻光纖放大器的輸出波長在1.5微米波段，具有人眼安全的優(yōu)點，在激光加工、激光測距、激光雷達等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。鉺鐿共摻光纖放大器是以鉺鐿共摻光纖作為增益介質(zhì)的激光放大器。在高功率鉺鐿共摻光纖激光器和放大器中，增益光纖中高摻雜濃度的鐿離子吸收大部分的泵浦光，通過鉺離子和鐿離子之間的交叉弛豫效應(yīng)，將吸收的能量轉(zhuǎn)移給周圍的鉺離子，進而促進鉺離子的發(fā)射。
2、然而當(dāng)泵浦功率逐漸升高時，這種交叉弛豫過程會慢慢飽和，能量轉(zhuǎn)移的瓶頸效應(yīng)出現(xiàn)，部分激發(fā)態(tài)的鐿離子因不能及時將能量轉(zhuǎn)移給鉺離子而積累起來。在高功率情況下，這些處于激發(fā)態(tài)的鐿離子很容易輻射躍遷，形成強烈的后向鐿離子波段放大自發(fā)輻射(yb-ase)效應(yīng)，隨著泵浦功率的提高，yb-ase不斷增強，最終會產(chǎn)生自激振蕩或自脈動效應(yīng)，導(dǎo)致放大器輸出功率不穩(wěn)定甚至造成器件的永久性破壞。在高功率鉺鐿共摻光纖激光器和放大器中，yb-ase所帶來的1μm波段的光功率甚至可能會比1.5μm波段的信號激光的輸出功率更高，這將嚴(yán)重影響激光輸出性能。
3、因此，亟需一種抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖及光纖放大器以解決上述技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于，提供一種抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖及光纖放大器，用于改善現(xiàn)有技術(shù)的鉺鐿光纖因自發(fā)輻射效應(yīng)導(dǎo)致制備的光纖放大器的輸出功率不穩(wěn)定的技術(shù)問題。
2、為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供了
3、優(yōu)選地，光纖光柵為微錐形結(jié)構(gòu)，光纖光柵由部分光纖主體基于光纖熔接處理設(shè)備直接刻蝕而成。
4、優(yōu)選地，光纖主體包括沿徑向由內(nèi)而外依次設(shè)置的石英層和涂覆層；
5、其中，石英層的折射率大于涂覆層的折射率。
6、優(yōu)選地，石英層包括沿徑向由內(nèi)而外依次設(shè)置的纖芯層以及內(nèi)包層，纖芯層包括基體層以及完全包裹基體層的稀土氧化物層，基體層的材料為sio2，稀土氧化物層的材料包括yb2o3以及er2o3；內(nèi)包層的材料為sio2；涂覆層的材料為丙烯酸樹脂。
7、優(yōu)選地，光纖光柵包括沿徑向由內(nèi)而外依次設(shè)置的纖芯層以及內(nèi)包層。
8、優(yōu)選地，圓筒部的直徑與內(nèi)包層的直徑相同，錐形部的最大直徑與內(nèi)包層的直徑相同。
9、優(yōu)選地，光纖光柵的周期數(shù)為5，周期單元的長度0.2mm，錐形部的最小直徑為285μm。
10、相應(yīng)地，本技術(shù)還提供一種光纖放大器，包括輸入端、光隔離器、波分復(fù)用器、模長適配器、泵浦源合束器、待測光纖以及輸出端構(gòu)成；
11、其中，待測光纖為如上任一項的抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖。
12、優(yōu)選地，泵浦源合束器中的泵浦源為波長在915nm波段或976nm波段的高功率半導(dǎo)體激光器。
13、優(yōu)選地，輸出端包括包層光濾除器，包層光濾除器用于剝除殘余泵浦光。
14、本技術(shù)的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本技術(shù)提供了一種抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖及光纖放大器，抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖包括光纖主體以及設(shè)置于光纖主體一端的光纖光柵，光纖光柵包括多個周期單元，每個周期單元包括圓筒部以及位于圓筒部兩端的錐形部，錐形部的直徑沿遠離圓筒部的方向逐漸遞減，其中，光纖光柵的反射波長位于1μm～1.1μm波段；本技術(shù)提供的抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖通過將光纖主體一端加工成光纖光柵，且光纖光柵的反射波長位于1μm～1.1μm波段，從而使上述抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖制備的光纖放大器中產(chǎn)生的后向傳輸?shù)淖园l(fā)輻射光透射出去并濾除，提升了光纖放大器的輸出功率，進而可以提高光纖放大器的泵浦轉(zhuǎn)化效率。
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1.一種抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖，其特征在于，包括光纖主體以及設(shè)置于所述光纖主體一端的光纖光柵，所述光纖光柵包括多個周期單元，每個所述周期單元包括圓筒部以及位于所述圓筒部兩端的錐形部，所述錐形部的直徑沿遠離所述圓筒部的方向逐漸遞減；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖，其特征在于，所述光纖光柵為微錐形結(jié)構(gòu)，所述光纖光柵由部分所述光纖主體基于光纖熔接處理設(shè)備直接刻蝕而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖，其特征在于，所述光纖主體包括沿徑向由內(nèi)而外依次設(shè)置的石英層和涂覆層；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖，其特征在于，所述石英層包括沿徑向由內(nèi)而外依次設(shè)置的纖芯層以及內(nèi)包層，所述纖芯層包括基體層以及完全包裹所述基體層的稀土氧化物層，所述基體層的材料為SiO2，所述稀土氧化物層的材料包括Yb2O3以及Er2O3；所述內(nèi)包層的材料為SiO2；所述涂覆層的材料為丙烯酸樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖，其特征在于，所述光纖光柵包括沿徑向由內(nèi)而外依次設(shè)置的所述纖芯層
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖，其特征在于，所述圓筒部的直徑與所述內(nèi)包層的直徑相同，所述錐形部的最大直徑與所述內(nèi)包層的直徑相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖，其特征在于，所述光纖光柵的周期數(shù)范圍為1到50，所述周期單元的長度范圍為100～1000μm，所述錐形部的最小直徑為285μm。
8.一種光纖放大器，其特征在于，包括輸入端、光隔離器、波分復(fù)用器、模長適配器、泵浦源合束器、待測光纖以及輸出端構(gòu)成；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖放大器，其特征在于，所述泵浦源合束器中的泵浦源為波長在915nm波段或976nm波段的高功率半導(dǎo)體激光器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖放大器，其特征在于，所述輸出端包括包層光濾除器，所述包層光濾除器用于剝除殘余泵浦光。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖，其特征在于，包括光纖主體以及設(shè)置于所述光纖主體一端的光纖光柵，所述光纖光柵包括多個周期單元，每個所述周期單元包括圓筒部以及位于所述圓筒部兩端的錐形部，所述錐形部的直徑沿遠離所述圓筒部的方向逐漸遞減；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖，其特征在于，所述光纖光柵為微錐形結(jié)構(gòu)，所述光纖光柵由部分所述光纖主體基于光纖熔接處理設(shè)備直接刻蝕而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖，其特征在于，所述光纖主體包括沿徑向由內(nèi)而外依次設(shè)置的石英層和涂覆層；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抑制放大自發(fā)輻射的鉺鐿光纖，其特征在于，所述石英層包括沿徑向由內(nèi)而外依次設(shè)置的纖芯層以及內(nèi)包層，所述纖芯層包括基體層以及完全包裹所述基體層的稀土氧化物層，所述基體層的材料為sio2，所述稀土氧化物層的材料包括yb2o3以及er2o3；所述內(nèi)包層的材料為sio2；所述涂覆層的材料為丙烯酸樹脂。
5.根...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：褚應(yīng)波，廖雷，王一礴，
申請(專利權(quán))人：武漢長進先烽光電技術(shù)有限公司，
類型：新型
國別省市：
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