本技術涉及光纖激光器，特別涉及一種光纖夾具和包括所述光纖夾具的光纖激光器。

背景技術：

1、典型的光纖激光器通常包括指示光路、多個泵浦源、諧振腔和將指示光路的指示光以及多個泵浦源的泵浦光耦合輸入至諧振腔的合束器，諧振腔通常包括高反射布拉格光柵、增益光纖和低反射布拉格光柵。由于諧振腔中的高反射布拉格光柵的反射不完全，諧振腔內產生的信號光、未被吸收的殘余泵浦光和/或整個振蕩系統所產生的拉曼光都可能透過高反射布拉格光柵而通過纖芯反向傳輸至指示光路。例如對于3kw的光纖激光器，這樣的反向傳輸光的功率可能高至100w以上，因此會對光纖、指示光源乃至整個振蕩系統造成損傷，嚴重影響光纖激光器可靠性和穩(wěn)定性。

2、針對上述光的反向傳輸問題，當前普遍采用的一個解決方案是在指示光路與諧振腔之間增加多圈纏繞光纖和包層光濾除器來去除反向傳輸的光，然而這樣的纏繞結構對反向傳輸光的消除效果有限，在經過纏繞結構后纖芯中往往還存在大量的反向傳輸光。另外還有在指示光路與諧振腔之間增加長周期光纖光柵以從纖芯去除反向傳輸光的解決方案，這樣的長周期光纖光柵通常通過采用co2燒蝕、紫外光刻、電極放電、準分激光刻蝕等技術手段獲得，顯然這會增加光纖激光器的制造復雜性同時提高成本?？梢?，現有技術在消除光纖激光器中的反向傳輸光方面還存在很大的改善空間。

技術實現思路

1、本實用新型的目的是提供一種光纖夾具和具有該光纖夾具的改進的光纖激光器，其能夠至少部分地解決現有技術中存在的問題。

2、根據本實用新型的第一方面，提供了一種光纖夾具，所述光纖夾具具有適于夾持光纖的弧狀的彎曲夾持部分，所述彎曲夾持部分被配置為通過將被夾持光纖保持為預定的復合彎曲形狀而與所述被夾持光纖一起適于用作長周期光柵。

3、根據一個可選實施例，所述彎曲夾持部分包括由對置的波狀的夾持表面構成的至少一個波狀夾持區(qū)段，所述至少一個波狀夾持區(qū)段的每個波形段的曲率半徑取決于將相應的至少一個目標波長的光從所述被夾持光纖的纖芯耦合到包層的光柵周期，其中所述曲率半徑滿足以下關系：

4、其中θ為所述波形段的圓心角，lz為所述波形段對應的弦長，m為大于1的整數。

5、根據一個可選實施例，每個所述波狀夾持區(qū)段具有連續(xù)的至少三個波形段。

6、根據一個可選實施例，所述至少一個波狀夾持區(qū)段的每個波形段的圓心角小于90度。

7、根據一個可選實施例，所述光纖夾具具有第一夾塊和第二夾塊，所述第一夾塊具有波狀的第一夾持表面，所述第二夾塊具有與波狀的所述第一夾持表面對置且形狀匹配的波狀的第二夾持表面，所述第一夾塊被配置為能夠相對于所述第二夾塊在第一夾持表面和第二夾持表面進行表面接觸的第一位置與第一夾持表面和第二夾持表面隔開預定距離的第二位置之間移動和固定。

8、根據一個可選實施例，所述第一夾塊的周部包括周向彼此連續(xù)的弧狀的第一區(qū)段和弧狀的第二區(qū)段，所述第一區(qū)段用作所述第一夾持表面，所述第二區(qū)段用作所述彎曲纏繞部分的彎曲纏繞表面。

9、根據一個可選實施例，所述彎曲夾持部分整體形成為劣弧狀，所述彎曲纏繞部分形成為優(yōu)弧狀。

10、根據一個可選實施例，所述第二夾塊包括凸臺部分和承載部分，所述承載部分形成有承載所述第一夾塊的承載平面，所述凸臺部分從所述承載平面凸出并且形成有所述第二夾持表面，所述第一夾塊被配置為適于沿所述承載平面接近和遠離所述第二夾持表面地滑動和固定。

11、根據一個可選實施例，所述光纖夾具還具有適于使所述被夾持光纖的非夾持部分盤繞在其上的弧狀的彎曲纏繞部分。

12、根據一個可選實施例，所述彎曲纏繞部分的曲率半徑取決于所述被夾持光纖的拉伸強度。

13、根據一個可選實施例，所述彎曲纏繞部分的直徑是所述被夾持光纖的直徑的200倍以上。

14、根據一個可選實施例，所述光纖夾具還具有適于相對于所述第二夾塊鎖定和釋放所述第一夾塊的位置鎖定機構。

15、根據本實用新型的第二方面，提供了一種光纖激光器，其包括：指示光模塊；諧振腔模塊；和反向光隔離模塊，其設置于所述指示光模塊與所述諧振腔模塊之間，并且包括由至少一個根據本實用新型的第一方面所述的光纖夾具和被夾持光纖構成的長周期光柵組件和包層光濾除器。

16、根據一個可選實施例，源自所述指示光模塊的激光從所述包層光濾除器側輸入所述反向光隔離模塊，并在經過所述反向光隔離模塊后輸入所述諧振腔模塊。

17、根據一個可選實施例，所述長周期光柵組件被配置為將來自所述諧振腔模塊的反向傳輸的纖芯激光耦合到包層，所述包層光濾除器適于消除耦合至包層的激光。

18、根據一個可選實施例，其中，所述長周期光柵組件的至少一個光纖夾具的所述彎曲夾持部分包括第一波狀夾持區(qū)段，所述第一波狀夾持區(qū)段及其相應的被夾持光纖區(qū)段被配置為適于將來自所述諧振腔模塊的反向傳輸的信號光耦合至包層的第一長周期光柵。

19、根據一個可選實施例，其中，所述長周期光柵組件的至少一個光纖夾具的所述彎曲夾持部分還包括：第二波狀夾持區(qū)段，所述第二波狀夾持區(qū)段及其相應的被夾持光纖區(qū)段被配置為適于將來自所述諧振腔模塊的反向傳輸的拉曼光耦合至包層的第二長周期光柵；和/或第三波狀夾持區(qū)段，所述第三波狀夾持區(qū)段及其相應的被夾持光纖區(qū)段被配置為適于將來自所述諧振腔模塊的反向傳輸的泵浦光耦合至包層的第三長周期光柵。

20、根據一個可選實施例，所述被夾持光纖被布置為圍繞所述光纖夾具的具有周向連續(xù)的第一夾持表面和彎曲纏繞表面的第一夾塊盤繞至少一周而在所述第一夾持表面處被所述彎曲夾持部分的相應波狀夾持區(qū)段夾持。

21、根據一個可選實施例，所述光纖激光器還包括設置于所述指示光模塊與所述反向光隔離模塊之間的模式匹配器。

22、根據一個可選實施例，所述諧振腔模塊包括沿著所述指示光模塊正向輸出方向依次設置的正向泵浦源、正向合束器、高反射布拉格光柵、增益光纖、低反射布拉格光柵、反向合束器、反向泵浦源、另一包層光濾除器和輸出頭。

23、根據本實用新型的某些示例性實施例，能夠利用構造簡單的光纖夾具簡單方便地在光纖激光器的光路的適當位置提供長周期光柵，該長周期光柵由于自身具有復合的彎曲形狀而適于將以目標波長為中心的更大波長范圍內的光從纖芯濾出而耦合至包層，優(yōu)選地還通過進一步提供光纖的彎曲纏繞部分而僅通過使光纖簡單地彎曲來更多地將該波長范圍內的光從纖芯耦合到包層，從而能夠在光纖激光器中將反向傳輸的各種成分的光盡可能地從纖芯耦合到包層而有助于將它們從包層濾出，進而隔離反向傳輸的光，保護指示光模塊，降低光纖熔斷的可能性，降低系統的srs(受激拉曼散射)效應。

技術特征：

1.一種光纖夾具(1)，其特征在于，所述光纖夾具(1)具有適于夾持光纖的弧狀的彎曲夾持部分(1a)，所述彎曲夾持部分(1a)被配置為適于通過將被夾持光纖保持為預定的復合彎曲形狀而與所述被夾持光纖一起適于用作長周期光柵，其中

2.根據權利要求1所述的光纖夾具(1)，其特征在于，

3.根據權利要求2所述的光纖夾具(1)，其特征在于，

4.根據權利要求3所述的光纖夾具(1)，其特征在于，

5.根據權利要求3或4所述的光纖夾具(1)，其特征在于，

6.一種光纖激光器(100)，其特征在于，所述光纖激光器(100)包括：

7.根據權利要求6所述的光纖激光器(100)，其特征在于，

8.根據權利要求7所述的光纖激光器(100)，其特征在于，所述長周期光柵組件(31)的至少一個光纖夾具(1)的所述彎曲夾持部分(1a)包括：

9.根據權利要求8所述的光纖激光器(100)，其特征在于，所述長周期光柵組件(31)的至少一個光纖夾具(1)的所述彎曲夾持部分(1a)還包括：

10.根據權利要求6至9中任一項所述的光纖激光器(100)，其特征在于，

技術總結
本技術公開了一種光纖夾具(1)，其具有適于夾持光纖的弧狀的彎曲夾持部分(1A)，所述彎曲夾持部分(1A)被配置為通過將被夾持光纖保持為預定的復合彎曲形狀而與所述被夾持光纖一起適于用作長周期光柵。本技術還提供了一種光纖激光器(100)，其包括指示光模塊(20)、諧振腔模塊(40)和反向光隔離模塊(30)，其設置于指示光模塊(20)與諧振腔模塊(40)之間，并且包括由至少一個光纖夾具(1)和被夾持光纖構成的長周期光柵組件(31)和包層光濾除器(32)。根據某些示例性實施例，能夠僅通過用光纖夾具夾持光纖而提供期望的長周期光柵，進而濾除反向傳輸的不期望的光，避免返回的光損壞指示光源和光纖，降低了系統的SRS效應。

技術研發(fā)人員：賴雯靜,田小龍,胡志濤,余建敏
受保護的技術使用者：通快（中國）有限公司
技術研發(fā)日：20240102
技術公布日：2024/12/30