一种低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器制造技术

本发明专利技术提出了一种低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器，包括：种子源，第一泵浦源，波分复用器，第一增益光纤，滤除结构；其中，波分复用器用于将种子源发射的种子光以及泵浦源发射的第一泵浦光合束并传输；第一增益光纤用于将波分复用器输出的合束光进行预放大级增益；滤除结构用于滤除合束光中的时域以及频域中的ASE噪声，并将处理后的预放大级光信号进行输出。本发明专利技术提供的激光器，通过设置光纤布拉格光栅或带通滤波器，以及声光调制器开门时序信号滤除时域以及频域中ASE成分，在放大过程中有利于实现大能量或高峰值功率的脉冲输出，提高激光输出的信噪比，同时提高激光器效率。同时提高激光器效率。同时提高激光器效率。

【技术实现步骤摘要】
一种低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器


[0001]本专利技术涉及光电子
，尤其涉及一种低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器。

技术介绍

[0002]脉冲光纤激光器目前多采用主振荡功率放大（MOPA）的技术原理，通过对低峰值功率的种子激光的多级光纤放大，实现高功率输出，使得MOPA脉冲光纤激光器具有了调制灵活、可靠性高等优点。当种子光弱，增益高，光纤放大过程会产生受激自发辐射（ASE）噪声。特别地，连续泵浦光使得相邻两个脉冲之间存在时域连续的ASE噪声，降低了脉冲信号的占比和光纤放大级的效率，不利于通过后续放大获得更高峰值功率和脉冲稳定性。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是，主振荡功率放大（MOPA）体制的脉冲光纤激光器中输出时域信号和频域信号中受激自发辐射噪声问题。具体地，MOPA体制脉冲光纤激光器通过将微弱脉冲激光信号作为种子光经过多级放大实现更大脉冲能量的输出。在预放大过程中，连续泵浦光会导致相邻脉冲之间产生连续ASE噪声。这种ASE噪声降低了脉冲信号在输出激光时域和频域中的占比。经功率放大级后，ASE噪声进一步被加强，会导致信噪比进一步减小，功率放大器效率降低。有鉴于此，本专利技术提供一种低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器。
[0004]本专利技术采用的技术方案是，所述低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器，包括：种子源，第一泵浦源，波分复用器，第一增益光纤，滤除结构；所述波分复用器用于将所述种子源发射的种子光以及所述泵浦源发射的第一泵浦光合束并传输；所述第一增益光纤用于将所述波分复用器输出的合束光进行预放大级增益；所述滤除结构用于滤除所述合束光中的时域以及频域中的ASE噪声，并将处理后的预放大级光信号进行输出。
[0005]在一个实施方式中，所述激光器还包括放大级结构，所述放大级结构包括第二泵浦源，光纤合束器，第二增益光纤，隔离滤波器；所述光纤合束器用于接收所述预放大级光信号并与所述第二泵浦源发射的泵浦光进行合束并传输；所述第二增益光纤用于将所述光纤合束器输出的合束光进行放大级增益；所述隔离滤波器用于确保当前光信号的正向传输，并且隔离回反光，滤除多余泵浦光。
[0006]在一个实施方式中，所述滤除结构包括：光纤布拉格光栅，声光调制器；所述光纤布拉格光栅用于滤除所述合束光频域中ASE噪声和多余泵浦光；所述声光调制器用于滤除当前光信号脉冲间的连续ASE噪声。
[0007]在一个实施方式中，所述激光器还包括：光纤环形器，分别与所述种子源、所述第
一泵浦源、所述波分复用器连接，用于传输所述种子光和以及预放大级输出，并且限制当前光信号以单一方向进行传输，隔离回反光。
[0008]在一个实施方式中，所述滤除结构包括：带通滤波器，声光调制器；所述带通滤波器用于滤除所述合束光频域中ASE噪声和多余泵浦光；所述声光调制器用于滤除当前光信号脉冲间的连续ASE噪声。
[0009]采用上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点：本专利技术所述低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器，通过设置光纤布拉格光栅（FBG）或带通滤波器（BPF），以及声光调制器开门时序信号滤除时/频域中ASE成分，在放大过程中有利于实现大能量或高峰值功率的脉冲输出，提高激光输出的信噪比，同时提高激光器效率。
附图说明
[0010]图1为根据本专利技术一个实施例的低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器的装置结构组成示意图；图2为根据本专利技术实施例的声光调制器时域滤波原理示意图；图3为根据本专利技术另一个实施例的低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器的装置结构组成示意图；图4为根据本专利技术另一个实施例的低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器的装置结构组成示意图。
[0011]附图标记1
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种子源，2
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光纤环形器，3
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第一泵浦源，4
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波分复用器，5
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第一增益光纤，6
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光纤布拉格光栅，7
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声光调制器，8
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第二泵浦源，9
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光纤合束器，10
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第二增益光纤，11
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隔离滤波器，12
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带通滤波器。
具体实施方式
[0012]为更进一步阐述本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术进行详细说明如后。
[0013]在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
[0014]还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
[0015]如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
[0016]除非另外限定，否则本文中使用的所有用语（包括技术用语和科学用语）均具有与
本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语（例如在常用词典中定义的用语）应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0018]本专利技术第一实施例，一种低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器，如图1所示，包括：种子源1，第一泵浦源3，波分复用器4，第一增益光纤5，滤除结构；本实施例中，波分复用器4用于将种子源1发射的种子光以及泵浦源发射的第一泵浦光合束并传输；第一增益光纤5用于将波分复用器4输出的合束光进行预放大级增益；滤除结构用于滤除合束光中的时域以及频域中的ASE噪声，并将处理后的预放大级光信号进行输出。
[0019]本实施例中，脉冲光纤激光器的主振荡功率放大（MOPA）可以包括预放大级过程以及放大级过程，相应的，再完成上述预放大级的过程之后，还可以通过放大级结构对当前输出的光信号进行进一步的处理。
[0020]进一步地，激光器还包括放大级结构，放大级结构包括第二泵浦源8，光纤合束器9，第二增益光纤10，隔离滤波器11；光纤合束器9用于接收预放大级光信号并与第二泵浦源8发射的泵浦光进行合束并传输；第二增益光纤10用于将光纤合束器9输出的合束光进行放大级增益；隔离滤波器11用于确保当前光信号的正向传输，并且隔离回反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器，其特征在于，包括：种子源，第一泵浦源，波分复用器，第一增益光纤，滤除结构；所述波分复用器用于将所述种子源发射的种子光以及所述泵浦源发射的第一泵浦光合束并传输；所述第一增益光纤用于将所述波分复用器输出的合束光进行预放大级增益；所述滤除结构用于滤除所述合束光中的时域以及频域中的ASE噪声，并将处理后的预放大级光信号进行输出。2.根据权利要求1所述的低时频域ASE噪声的脉冲光纤激光器，其特征在于，所述激光器还包括放大级结构，所述放大级结构包括第二泵浦源，光纤合束器，第二增益光纤，隔离滤波器；所述光纤合束器用于接收所述预放大级光信号并与所述第二泵浦源发射的泵浦光进行合束并传输；所述第二增益光纤用于将所述光纤合束器输出的合束光进行放大级增益；所述隔离滤波器用于确保当前光信号的正向传输，并且隔离回反光，...

【专利技术属性】
技术研发人员：余洋，张昆，张大勇，张浩彬，房一涛，李尧，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：