一种泵浦光源及其构成的光纤放大器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可同时输出单模及多模光的泵浦光源及其构成的光纤放大器。所述泵浦光源，包括多模泵浦激光器、耦合器和模式变换器；所述耦合器的输入端与所述多模泵浦激光器的输出端相连，所述耦合器的第一输出端与所述模式变换器的输入端相连，所述模式变换器的输出端输出单模泵浦光，所述耦合器的第二输出端输出多模泵浦光。所述光纤放大器包括所述泵浦光源和放大光路；所述放大光路包括一级放大光路和二级放大光路，所述泵浦光源输出的单模泵浦光与一级放大光路相连，对信号光进行一级放大；所述泵浦光源输出的多模泵浦光与二级放大光路相连，对一级放大后的信号光进行二级放大。

【技术实现步骤摘要】
一种泵浦光源及其构成的光纤放大器
本技术涉及光纤放大器
，尤其涉及一种可同时输出单模及多模光的泵浦光源及其构成的放大器。
技术介绍
当前的泵浦激光器，只能单独输出单模、多模其中一种模式的泵浦光。单模输出时采用纤芯泵浦，泵浦功率较低；多模输出时泵浦功率较大，但是只能应用于包层泵浦的双包层光纤。在实际的大功率掺铒光纤放大器中通常既要使用单模泵浦，同时也需要使用多模泵浦。目前常规的大功率掺铒光纤放大器一般情况下包括预放级和功放级，如图1所示，预放级以掺铒光纤103作为有源光纤，使用单模泵浦激光器108进行泵浦，泵浦方式为纤芯泵浦，信号光经过第一光隔离器101到达波分复用器102，单模泵浦激光器108输出的泵浦光直接进入波分复用器102，波分复用器102将信号光与泵浦光耦合输出到掺铒光纤103的纤芯中，对信号光进行预放大；在预放级之后的功放级以铒镱双包层光纤106作为有源光纤，使用多模泵浦激光器109进行泵浦，泵浦方式为包层泵浦，预放大的信号光经过第二光隔离器104达到泵浦耦合器105，多模泵浦激光器109输出的泵浦光直接进入泵浦耦合器105，泵浦耦合器105将信号光耦合到输出端的铒镱双包层光纤106的纤芯中传输，将泵浦光耦合到输出端的铒镱双包层光纤106的包层中传输，信号光得到进一步放大，从输出端107输出。因此，现有技术同时得到单模及多模泵浦需要使用两个独立的泵浦激光器，导致模块功耗较高，结构不紧凑，成本高。
技术实现思路
基于此，本技术的目的在于，提供一种可同时输出单模及多模光的泵浦光源及其构成的光纤放大器。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种泵浦光源，包括多模泵浦激光器、耦合器和模式变换器；所述耦合器的输入端与所述多模泵浦激光器的输出端相连，所述耦合器的第一输出端与所述模式变换器的输入端相连，所述模式变换器的输出端输出单模泵浦光，所述耦合器的第二输出端输出多模泵浦光。相对于现有技术，本技术通过合理设计，将多模泵浦激光器、耦合器和模式变换器有机结合，多模泵浦激光器输出的光通过所述耦合器后分为两束，一束作为多模泵浦光，另一束通过模式变换器转换为单模泵浦光，从而实现只需一个多模泵浦激光器即可同时输出单模及多模泵浦光，使得泵浦光源的结构更加紧凑，降低成本，减小功耗。进一步地，所述多模泵浦激光器包括多模泵浦芯片和输出尾纤，所述输出尾纤为双包层光纤。进一步地，所述多模泵浦激光器为980nm多模泵浦激光器。进一步地，所述耦合器的第一输出端和第二输出端的分光比为30/70。本技术还提供一种光纤放大器，包括本技术所述的泵浦光源和放大光路；所述放大光路包括一级放大光路和二级放大光路，所述泵浦光源输出的单模泵浦光与一级放大光路相连，对信号光进行一级放大；所述泵浦光源输出的多模泵浦光与二级放大光路相连，对一级放大后的信号光进行二级放大。相对于现有技术，本技术的光纤放大器使用单一泵浦光源即可实现同时对两级放大结构进行泵浦，可以弥补现有结构的不足，克服现有结构功耗大、泵浦利用率低、结构不够紧凑，且泵浦激光器使用种类多导致驱动及控制复杂的问题。进一步地，所述一级放大光路包括第一光隔离器、波分复用器和掺铒光纤；所述二级放大光路包括第二光隔离器、合束器和双包层铒镱共掺光纤；所述波分复用器的信号输入端与所述第一光隔离器的输出端相连，所述波分复用器的泵浦输入端与所述模式变换器的输出端相连，所述波分复用器的输出端与所述掺铒光纤的输入端相连；所述第二光隔离器的输入端与掺铒光纤的输出端相连；所述合束器的信号输入端与所述第二光隔离器的输出端相连，所述合束器的泵浦输入端与所述耦合器的第二输出端相连，所述合束器的输出端与所述双包层铒镱共掺光纤的输入端相连。进一步地，所述光纤放大器还包括第三光隔离器，所述第三光隔离器的输入端与双包层铒镱共掺光纤的输出端相连。进一步地，所述波分复用器为980/1550波分复用器。进一步地，所述合束器的信号输入端为单模光纤，泵浦输入端为多模光纤，输出端为双包层光纤。为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本技术。附图说明图1为现有的光纤放大器的结构示意图。图2为实施例的泵浦光源的结构示意图。图3为实施例的光纤放大器的结构示意图。具体实施方式请同时参阅图2-3，图2为本实施例的泵浦光源的结构示意图，图3为实施例的光纤放大器的结构示意图。本实施例的泵浦光源200包括多模泵浦激光器210、耦合器220和模式变换器230，所述耦合器220的输入端与所述多模泵浦激光器210的输出端相连，所述耦合器220的第一输出端与所述模式变换器230的输入端相连，所述模式变换器230的输出端输出单模泵浦光，所述耦合器220的第二输出端输出多模泵浦光。具体的，所述多模泵浦激光器210为980nm多模泵浦激光器，其包括多模泵浦芯片211和输出尾纤212，所述输出尾纤212为双包层光纤；所述耦合器220对模式不敏感，其第一输出端和第二输出端的分光比为30/70；所述模式变换器230可以将多模泵浦光转换为单模泵浦光。从而，尾纤输出后通过耦合器分为两束，一束耦合入多模光纤，作为多模泵浦，另一束通过模式变换器将包层中的多模光转换为单模光并耦合入单模光纤中，作为单模泵浦。模式变换器对于原本由纤芯传输的泵浦光没有任何影响，该部分的泵浦光可直接耦合入单模光纤。本实施例的光纤放大器包括泵浦光源200和放大光路300，所述放大光路300包括一级放大光路和二级放大光路，所述泵浦光源200输出的单模泵浦光与一级放大光路相连，对信号光进行一级放大；所述泵浦光源200输出的多模泵浦光与二级放大光路相连，对一级放大后的信号光进行二级放大。具体的，所述一级放大光路包括第一光隔离器311、波分复用器312和掺铒光纤313；所述二级放大光路包括第二光隔离器321、合束器322和双包层铒镱共掺光纤323；所述波分复用器312的信号输入端与所述第一光隔离器311的输出端相连，所述波分复用器312的泵浦输入端与所述模式变换器230的输出端相连，所述波分复用器312的输出端与所述掺铒光纤313的输入端相连；所述第二光隔离器321的输入端与掺铒光纤313的输出端相连；所述合束器322的信号输入端与所述第二光隔离器321的输出端相连，所述合束器322的泵浦输入端与所述耦合器220的第二输出端相连，所述合束器322的输出端与所述双包层铒镱共掺光纤323的输入端相连。具体的，所述光纤放大器还包括第三光隔离器400，所述第三光隔离器400的输入端与双包层铒镱共掺光纤323的输出端相连。本实施例中，耦合器220为30/70耦合器；波分复用器312为980/1550波分复用器；合束器322的信号输入端为普通G.652光纤，泵浦输入端为105/125多模光纤，输出端为ofs的8/125双包层光纤，该器件可以将单模信号光与多模泵浦光进行合束后注入至双包层铒镱共掺光纤323；双包层铒镱共掺光纤323为ofs的7/125双包层铒镱共掺光纤。本实施例的具体连接方式及工作原理如下：980nm多模泵浦激光器210输出的多模泵浦光经过30/70耦合器220后分成两路，一路功率为泵浦总输出的30％，另一路功率为泵浦总输出的70％；30/70耦合器220的30％输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵浦光源，其特征在于：包括多模泵浦激光器、耦合器和模式变换器；所述耦合器的输入端与所述多模泵浦激光器的输出端相连，所述耦合器的第一输出端与所述模式变换器的输入端相连，所述模式变换器的输出端输出单模泵浦光，所述耦合器的第二输出端输出多模泵浦光。

【技术特征摘要】
1.一种泵浦光源，其特征在于：包括多模泵浦激光器、耦合器和模式变换器；所述耦合器的输入端与所述多模泵浦激光器的输出端相连，所述耦合器的第一输出端与所述模式变换器的输入端相连，所述模式变换器的输出端输出单模泵浦光，所述耦合器的第二输出端输出多模泵浦光。2.根据权利要求1所述的泵浦光源，其特征在于：所述多模泵浦激光器包括多模泵浦芯片和输出尾纤，所述输出尾纤为双包层光纤。3.根据权利要求1所述的泵浦光源，其特征在于：所述多模泵浦激光器为980nm多模泵浦激光器。4.根据权利要求1所述的泵浦光源，其特征在于：所述耦合器的第一输出端和第二输出端的分光比为30/70。5.一种光纤放大器，其特征在于：包括泵浦光源和放大光路；所述泵浦光源为权利要求1-4中的任一权利要求所述的泵浦光源；所述放大光路包括一级放大光路和二级放大光路，所述泵浦光源输出的单模泵浦光与一级放大光路相连，对信号光进行一级放大；所述泵浦光源输出的多模泵浦光与二级放大光路相连，对一级放大后的信号光进行二级放大。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭东霞，段誉，
申请(专利权)人：珠海光恒科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44