【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于激光，具體涉及一種基于同帶能量循環利用的ase噪聲抑制裝置。
技術介紹
1、光纖激光進行功率放大時通常因為增益介質的能帶競爭以及增益不平坦，會面臨信號光光譜信噪比急速下降的問題，即出現強ase噪聲現象。在進行功率放大時，如果信號光波長不在增益介質增益峰附近，這種現象尤為突出，這不僅劣化了激光的光譜質量，同時還降低了能量轉換效率，容易造成器件損壞。目前針對強ase噪聲現象，主要由以下幾種方式進行抑制：1)使用多級光譜濾波；2)對增益光纖進行小半徑盤繞，提高彎曲損耗(technol.lett.16,2448(2004).)；3)對增益光纖進行熱管理；4)對增益光纖組分以及結構進行調控，通過對能帶結構進行調整，使其增益峰產生位移(opt.express?16,13657(2008).)。
2、近年來，隨著光纖鎖模激光器的不斷發展，大功率光纖鎖模激光器已經被廣泛的應用于各個領域，例如工業加工、醫療診斷、神經科學等。不同的應用場景對光纖鎖模激光器也提出新要求新挑戰，例如需要能夠輸出不同波長的光纖激光器。然而這些波長如果位于增益介質增益帶寬的邊緣處，即其增益系數相對比增益峰有著幾倍甚至數量級上的差別，這就導致較為困難地獲得高功率高光譜信噪比的激光輸出。以往，研究者們為了獲得不同波長的激光，會采用非線性頻率變換技術。雖然該技術可以有效的獲得超越增益介質增益帶寬的波長，但由于其結構復雜、環境穩定性較差等缺點，限制了其更為廣泛的應用。因此，如何突破增益不平坦的限制，獲得高功率、高光譜信噪比以及高能量轉換率的特殊波長激光輸
技術實現思路
1、為了解決上述提出的問題，本專利技術提出了一種基于同帶能量循環利用的ase噪聲抑制裝置。該系統利用了光譜濾波技術以及同帶能量循環利用技術，在提升信號光功率時實現了ase噪聲抑制，提高了光譜信噪比；對ase噪聲進行循環利用使其形成連續激光，然后利用增益介質的重吸收效應，提高了能量轉換效率。
2、本專利技術的目的至少通過如下技術方案之一實現。
3、一種基于同帶能量循環利用的ase噪聲抑制裝置，包括激光種子源、第一光纖型隔離器、第一環形器、第一增益光纖、第一合束器、第一泵浦源、第一帶反反射元件、第二環形器、第二增益光纖、第二合束器、第二帶反反射元件、第二泵浦源、第二光纖型隔離器、第三環形器、第三帶反反射元件以及第三光纖型隔離器；
4、其中，第一光纖型隔離器一端連接激光種子源的輸出端，另一端連接第一環形器的第一端口；第一增益光纖一端連接第一環形的第二端口，另一端連接第一合束器的公共端；第一合束器的泵浦端與第一泵浦源連接，第一合束器的信號端與第一帶反反射元件一端連接；第三光纖型隔離器一端連接第三環形器的第三端口，另一端連接第一帶反反射元件的另一端；第一環形器的第三端口與第二環形器的第一端口連接；第二增益光纖一端連接第二環形器的第二端口，另一端連接第二合束器的公共端；第二合束器的泵浦端與第二泵浦源連接，第二帶反反射元件一端連接第二合束器的信號端，另一端連接第三環形器的第一端口；第三環形器的第二端口與第三帶反反射元件連接；第二環形器的第三端口與第二光纖型隔離器連接；
5、工作時，激光種子源提供信號光，信號光依次經過第一光纖型隔離器、第一環形器、第一增益光纖、第一合束器以及第一帶反反射元件，并由第一帶反反射器將其反射；經過第一環形器時，從第一環形器的第三端口輸出，然后依次經過第二環形器、第二增益光纖、第二合束器以及第二帶反反射元件，并由第二帶反反射器將其反射；經過第二環形器時，從第二環形器的第三端口輸出，然后經過第二光纖隔離器輸出；第一合束器的泵浦端與第一泵浦源連接，第二合束器的泵浦端與第二泵浦源連接，提供泵浦光；
6、由于第一環形器、第二環形器、第二增益光纖、第二合束器、第二帶反反射元件、第三環形器、第三帶反反射元件、第三光纖型隔離器、第一帶反反射元件、第一合束器以及第一增益光纖在放大鏈路上形成了一個環形腔，當對信號光進行放大時，第一增益光纖以及第二增益光纖所產生的放大自發輻射噪聲會被該環形腔收集，最后產生連續激光。
7、進一步地，所述增益光纖為任意稀土離子摻雜光纖。
8、進一步地，所述第一帶反反射元件、第二帶反反射元件以及第三帶反反射元件為光纖光柵、啁啾光纖光柵或端面鍍有帶反反射膜的光纖；
9、其中，第一帶反反射元件和第二帶反反射元件的參數相同，第三帶反反射元件與第一帶反反射元件和第二帶反反射元件不同點在于反射的波長不一樣。
10、進一步地，所述第一泵浦源和第二泵浦源為單模輸出或者多模輸出的激光二極管。
11、進一步地，所述激光種子源為光纖型激光種子源。
12、進一步地，所述第一環形器、第二環形器以及第三環形器均為寬帶光纖型環形器，第一環形器、第二環形器以及第三環形器所用的尾纖類型包括保偏型和非保偏型。
13、進一步地，所述第一帶反反射元件和第二帶反反射元件用于對信號光進行反射，對非信號光的其他光譜成分進行透射，實現波分效果。
14、進一步地，所述ase噪聲抑制裝置通過利用第一環形器、第二環形器、第二增益光纖、第二合束器、第二帶反反射元件、第三環形器、第三帶反反射元件、第三光纖型隔離器、第一帶反反射元件、第一合束器以及第一增益光纖在放大鏈路構建一個環形腔；
15、工作時，第一增益光纖所產生的ase會依次經過第一環形器、第二環形器、第二增益光纖、第二合束器、第二帶反反射元件、第三環形器、第三帶反反射元件、第三光纖型隔離器、第一帶反反射元件以及第一合束器，最后再一次經過第一增益光纖，完成一個周期的循環；其中ase經過第二增益光纖時會被進行功率放大，該放大自發輻射信號會在此環形腔一直循環利用，從而實現提高能量轉換效率。
16、進一步地，所述ase噪聲抑制裝置進行信號光功率主放大時，采用了雙通放大結構；所述雙通放大結構由第二環形器、第二增益光纖、第二合束器以及第二帶反反射元件組成；
17、工作時，信號光經過第二環形器，接著第一次經過第二增益光纖進行功率放大，然后依次經過第二合束器和第二帶反反射元件，最后被第一帶反反射元件逆著原路反射回去，第二次經過第二增益光纖，即實現信號光功率雙通放大。
18、進一步地，所述第一光纖型隔離器、第二光纖型隔離器以及第三光纖型隔離器均為寬帶光纖型隔離器，對信號光以及放大自發輻射均有隔離效果。
19、相比于現有技術，本專利技術的優點在于：
20、本專利技術一方面通過光譜濾波技術，提高信號光的光譜信噪比；另一方面通過對濾除的ase噪聲進行收集循環利用，提高了能量轉換效率。
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1.一種基于同帶能量循環利用的ASE噪聲抑制裝置，其特征在于，包括激光種子源(1)、第一光纖型隔離器(2)、第一環形器(3)、第一增益光纖(4)、第一合束器(5)、第一泵浦源(6)、第一帶反反射元件(7)、第二環形器(8)、第二增益光纖(9)、第二合束器(10)、第二帶反反射元件(11)、第二泵浦源(12)、第二光纖型隔離器(13)、第三環形器(14)、第三帶反反射元件(15)以及第三光纖型隔離器(16)；
2.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ASE噪聲抑制裝置，其特征在于，所述增益光纖(3)為任意稀土離子摻雜光纖。
3.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ASE噪聲抑制裝置，其特征在于，所述第一帶反反射元件(7)、第二帶反反射元件(11)以及第三帶反反射元件(15)為光纖光柵、啁啾光纖光柵或端面鍍有帶反反射膜的光纖；
4.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ASE噪聲抑制裝置，其特征在于，所述第一泵浦源(6)和第二泵浦源(12)為單模輸出或者多模輸出的激光二極管。
5.根據權利要求1所述的一種基于
6.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ASE噪聲抑制裝置，其特征在于，所述第一環形器(3)、第二環形器(8)以及第三環形器(14)均為寬帶光纖型環形器，第一環形器(3)、第二環形器(8)以及第三環形器(14)所用的尾纖類型包括保偏型和非保偏型。
7.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ASE噪聲抑制裝置，其特征在于，所述第一帶反反射元件(7)和第二帶反反射元件(11)用于對信號光進行反射，對非信號光的其他光譜成分進行透射，實現波分效果。
8.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ASE噪聲抑制裝置，其特征在于，所述ASE噪聲抑制裝置通過利用第一環形器(3)、第二環形器(8)、第二增益光纖(9)、第二合束器(10)、第二帶反反射元件(11)、第三環形器(14)、第三帶反反射元件(15)、第三光纖型隔離器(16)、第一帶反反射元件(7)、第一合束器(5)以及第一增益光纖(4)在放大鏈路構建一個環形腔；
9.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ASE噪聲抑制裝置，其特征在于，所述ASE噪聲抑制裝置進行信號光功率主放大時，采用了雙通放大結構；所述雙通放大結構由第二環形器(8)、第二增益光纖(9)、第二合束器(10)以及第二帶反反射元件(11)組成；
10.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ASE噪聲抑制裝置，其特征在于，所述第一光纖型隔離器(2)、第二光纖型隔離器(13)以及第三光纖型隔離器(16)均為寬帶光纖型隔離器，對信號光以及放大自發輻射(ASE)均有隔離效果。
...【技術特征摘要】
1.一種基于同帶能量循環利用的ase噪聲抑制裝置，其特征在于，包括激光種子源(1)、第一光纖型隔離器(2)、第一環形器(3)、第一增益光纖(4)、第一合束器(5)、第一泵浦源(6)、第一帶反反射元件(7)、第二環形器(8)、第二增益光纖(9)、第二合束器(10)、第二帶反反射元件(11)、第二泵浦源(12)、第二光纖型隔離器(13)、第三環形器(14)、第三帶反反射元件(15)以及第三光纖型隔離器(16)；
2.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ase噪聲抑制裝置，其特征在于，所述增益光纖(3)為任意稀土離子摻雜光纖。
3.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ase噪聲抑制裝置，其特征在于，所述第一帶反反射元件(7)、第二帶反反射元件(11)以及第三帶反反射元件(15)為光纖光柵、啁啾光纖光柵或端面鍍有帶反反射膜的光纖；
4.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ase噪聲抑制裝置，其特征在于，所述第一泵浦源(6)和第二泵浦源(12)為單模輸出或者多模輸出的激光二極管。
5.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ase噪聲抑制裝置，其特征在于，所述激光種子源(1)為光纖型激光種子源。
6.根據權利要求1所述的一種基于同帶能量循環利用的ase噪聲抑制裝置，其特征在于，所述第一環形器(3)、第二環形器(8)以及第三環形器(14)...
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