本發(fā)明涉及激光，尤其涉及一種多級光纖放大器。

背景技術：

1、光纖放大器是一種在光纖通信中用于放大光信號的設備，它能夠在長距離傳輸過程中補償光信號的損耗，從而提高通信質量。與傳統(tǒng)的光-電-光中繼器相比，光纖放大器可以直接放大光信號，無需轉換成電信號，這使得它對信號的格式和速率具有高度的透明性，簡化了整個光纖通信傳輸系統(tǒng)。

2、光纖放大器主要有三種類型：光纖放大器、拉曼放大器以及半導體光放大器。其中，光纖放大器是利用在光纖中摻雜稀土離子（如鉺、鐠、銩等）作為激光活性物質來實現(xiàn)放大的。不同的摻雜劑具有不同的增益帶寬，例如摻鉺光纖放大器（edfa）的增益帶寬較寬，可以覆蓋s、c、l頻帶；而摻銩光纖放大器的增益帶寬是s波段；摻鐠光纖放大器的增益帶則在1310nm附近。

3、拉曼放大器則是利用拉曼散射效應來放大信號光，它是一個分布式的放大過程，工作帶寬非常寬，幾乎不受限制，但成本較高?。半導體光放大器（soa）通常指的是行波光放大器，其工作原理與半導體激光器相似，具有較寬的工作帶寬，但增益幅度稍小，制造難度較大。

4、光纖放大器的另一個重要特點是它們能夠支持多種比特率、調制格式和不同波長的時分復用和波分復用網(wǎng)絡。特別是edfa的出現(xiàn)，使得波分復用（wdm）技術在光纖通信中發(fā)揮了重要作用。

5、中國專利申請?zhí)枮?02410498337.3的發(fā)明專利公開了供一種光纖放大器及具有其的光纖激光器，該光纖放大器包括：種子源、信號光纖、泵浦源、泵浦光纖和耦合器。所述種子源和泵浦源分別通過信號光纖和泵浦光纖將信號光和泵浦光輸入耦合器，通過耦合器將泵浦光耦合進入信號光纖，使得泵浦光轉化為信號光，實現(xiàn)光信號的放大，最終得到光信號放大后的耦合光。該申請中光纖放大器的耦合器僅需要設置光纖端帽和聚焦透鏡，無需再單獨設置分色鏡即可將泵浦光耦合進入信號光纖，使得泵浦光轉化為信號光，實現(xiàn)光信號的放大。相比現(xiàn)有技術，該申請的光纖放大器和光纖激光器在光信號的放大的同時，還可以滿足了集成化、小型化和低成本的要求。上述發(fā)明所提出的技術方案內容并無法高效提升光纖信號放大效果，其原因在于僅采用常規(guī)的光信號放大手段。

技術實現(xiàn)思路

1、因此，針對上述問題，本發(fā)明提出一種光纖放大器，通過采用優(yōu)化光纖擴芯，采用兩級預放大和一級主放大相互結合，解決了現(xiàn)有的光纖放大器其結構及原理過于簡單而導致效率較低的技術問題，同時通過設置容置箱體提升使用穩(wěn)定性。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：一種多級光纖放大器，包括泵浦激光器、信號泵浦合束器、光纖，所述泵浦激光器用于輸出泵浦光，所述信號泵浦合束器用于將輸入的信號光與泵浦光耦合入所述光纖中；

3、所述光纖為雙包層光纖，所述光纖包括光纖芯、內包層、外包層和保護層，所述光纖芯內摻雜有稀土元素sio2,，其作為激光的主要傳輸通道，對應波長設計為單模，輸出的激光為基橫模；

4、所述內包層的直徑大于所述外包層的直徑，所述內包層用于傳送泵浦光，所述泵浦激光器采用多模泵浦源，通過多模泵浦源輸出泵浦光以實現(xiàn)高功率和脈沖能量的輸出；

5、所述外包層通過聚合物材料組成，其折射率小于內包層的折射率；

6、所述保護層為硬質塑料，用于保護光纖；

7、所述泵浦光通過內包層傳送，泵浦光激發(fā)光纖芯內摻雜的稀土元素sio2，進而實現(xiàn)對光信號的放大。

8、進一步的，所述泵浦光通過內包層傳送。

9、進一步的，所述光纖芯內還摻雜有餌，通過摻雜稀土元素能夠對光信號進行放大。

10、進一步的，所述泵浦激光器、所述信號泵浦合束器、所述光纖均置于容置箱體中，所述容置箱體用于保證光纖進出端口的穩(wěn)定，所述容置箱體包括相互蓋合的上蓋體和下蓋體，所述上蓋體上開設有第一凹槽，所述下蓋體上開設有第二凹槽，當所述上蓋體和所述下蓋體相互蓋合時，所述第一凹槽和所述第二凹槽相互配合并形成用于光纖進出的入口和出口。

11、進一步的，所述容置箱體內設置有用于增強光纖與所述容置箱體端口支撐穩(wěn)定性的輔助支撐裝置，所述輔助支撐裝置包括第一支撐連接件、第二支撐連接件、調節(jié)螺桿，所述調節(jié)螺桿與所述第一支撐連接件相互配合連接，所述調節(jié)螺桿與所述第二支撐連接件相互配合連接，通過所述調節(jié)螺桿的轉動控制所述第一支撐連接件和所述第二支撐連接件的水平移動。

12、進一步的，所述容置箱體內設置有第一支撐塊和第二支撐塊，所述第一支撐塊和所述第二支撐塊分別設置于所述入口和所述出口，用于為所述第一支撐連接件和所述第二支撐連接件提供放置空間，所述第一支撐塊和所述第二支撐塊與所述容置箱體固定連接。

13、進一步的，所述第一支撐連接件和所述第二支撐連接件結構相同，所述第一支撐連接件包括固定連接的第一套管和第一齒條，所述第二支撐連接件包括固定連接的第二套管和第二齒條，所述第一套管置于所述第一支撐塊上并通過所述入口向外延伸，所述第二套管置于所述第二支撐塊上并通過所述出口向外延伸，通過所述調節(jié)螺桿開控制所述第一套管和所述第二套管向外伸出的距離。

14、進一步的，所述第一齒條上設置有第一嚙合齒，所述第二齒條上設置有第二嚙合齒，所述調節(jié)螺桿上設置有第三嚙合齒，所述第三嚙合齒同時與所述第一嚙合齒和所述第二嚙合齒嚙合，通過轉動所述調節(jié)螺桿能夠使所述第一套管和所述第二套管同時向外伸出或者同時向內回縮。

15、進一步的，所述第一套管和所述第二套管的內圓周側面均包覆有緩沖橡膠墊。

16、進一步的，所述第一套管和所述第二套管向外伸出長度最大值為50mm。

17、通過采用前述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：

18、1、本發(fā)明相較于現(xiàn)有的光纖放大器，其主要通過提出擴芯光纖非線性調控技術，優(yōu)化光纖擴芯的制備工藝，同時采用兩級預放大和一級主放大結合的放大方案，有效解決承受泵浦功率閾值低，耦合效率低等難題，提高激光器輸出功率，同時通過改進用于放置光纖放大器的容置箱體，一方面對光纖放大器提供完整保護，另一方面同步對光纖的進出提供輔助性支撐，保證光纖不會與容置箱體槽口發(fā)生干涉進而影響光信號的傳輸效率，具體在于：容置箱體包括相互蓋合的上蓋體和下蓋體，方便對光纖放大器進行安裝取放及后期的維護調整。

19、2、本發(fā)明中通過在光纖芯中添加摻雜有餌，通過摻雜稀土元素來對光信號進行放大。

20、3、本發(fā)明中的容置箱體相較于常規(guī)的光纖存放裝置，其通過對入口和出口的結構改進，保證了光纖在進入容置箱體和出來容置箱體時均不會與容置箱體發(fā)生結構干涉進而導致可能出現(xiàn)的彎折。

21、4、本發(fā)明中通過設置有輔助支撐裝置，其中輔助支撐裝置的主要工作原理為：通過從外部旋轉調節(jié)螺桿，進而通過調節(jié)螺桿與第一支撐連接件和第二支撐連接件之間的嚙合關系來控制第一套管和第二套管的伸縮，好處在于，外部旋轉調節(jié)螺桿不會影響到內部泵浦激光器、信號泵浦合束器、光纖，由于三者皆為高精部件，故該結構設計避免了影響到容置腔體內的高精部件。

22、5、本發(fā)明中的第一套管和第二套管分別通過第一支撐塊和第二支撐塊設置于入口和出口，通過控制調節(jié)螺桿來使第一套管和第二套管向外伸出或者向內收縮，其向外伸出的伸出量和向內收縮的收縮量均根據(jù)實際使用需求進行調整，而光纖線纜通過第一套管和第二套管向外輸送，換言之第一套管和第二套管作為光纖線纜的保護管，二者根據(jù)實際情況通過向外延伸的方式增大與光纖線纜的接觸面積，進而為其提供更好的保護作用，避免了光纖線纜與容置箱體端口處發(fā)生硬性接觸進而可能導致彎折，影響光纖傳輸效率。

23、6、本發(fā)明中通過在第一套管和第二套管內設置有緩沖橡膠墊，緩沖橡膠墊能夠更好的保護光纖線纜不受損壞及彎折。