一種反饋式激光放大裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種反饋式激光放大裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]與連續(xù)激光相比，脈沖激光能提供更高的功率密度，具有更大的應(yīng)用價(jià)值。運(yùn)用主振蕩功率放大(ΜΟΡΑ)技術(shù)構(gòu)建脈沖光纖激光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較鎖模和調(diào)Q技術(shù)更容易獲得高峰值功率脈沖輸出。近幾年來(lái)，采用ΜΟΡΑ光纖激光技術(shù)獲得高能量、穩(wěn)定的脈沖輸出日益成為研究熱點(diǎn)。
[0003]鎖模脈沖光纖激光器主要是利用各種因素對(duì)腔內(nèi)的振蕩縱模進(jìn)行調(diào)制，當(dāng)各縱模具有確定的相位關(guān)系，任意相鄰縱模相位差為常數(shù)時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)相干疊加得到超短脈沖，脈沖寬度可以達(dá)到亞皮秒?亞飛秒量級(jí)。調(diào)Q脈沖光纖激光器是在激光器諧振腔內(nèi)插入Q開(kāi)關(guān)器件，通過(guò)周期性改變腔內(nèi)的損耗，實(shí)現(xiàn)脈沖激光輸出，脈沖寬度可以達(dá)到10—9s量級(jí)。利用調(diào)Q或鎖模技術(shù)，可以獲得極高的峰值功率，但是，單個(gè)調(diào)Q或鎖模激光器得到的脈沖能量往往很有限，這限制了其應(yīng)用領(lǐng)域范圍。為了進(jìn)一步提高脈沖能量，就要用到放大技術(shù)，即采用ΜΟΡΑ結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)在光纖中獲得的高能量脈沖激光與種子光源的激光波長(zhǎng)、重復(fù)頻率相同，而且時(shí)域脈沖的形狀和寬度也幾乎不變。選擇一定重復(fù)頻率和脈沖寬度的種子光源作為主振蕩器，通過(guò)功率放大后就能獲得所需的高能量脈沖激光輸出。因而采用主振蕩功率放大技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高脈沖能量、高平均輸出功率成為一種理想選擇。
[0004]總的說(shuō)來(lái)，ΜΟΡΑ光纖激光系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯、應(yīng)用廣泛，當(dāng)前關(guān)鍵技術(shù)逐漸得到突破。但是，實(shí)現(xiàn)全光纖化仍面臨許多技術(shù)問(wèn)題，其中，如何在實(shí)現(xiàn)ΜΟΡΑ系統(tǒng)高功率運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高質(zhì)量的光束輸出是研究的難點(diǎn)和關(guān)鍵。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種反饋式激光放大裝置，旨在對(duì)輸出光束進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高質(zhì)量的激光輸出。
[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種反饋式激光放大裝置，包括輸出脈沖激光的種子源、設(shè)置于所述脈沖激光的傳輸方向的至少一級(jí)放大單元、至少一級(jí)反饋單元，以及輸出單元，每一級(jí)所述放大單元與一級(jí)所述反饋單元構(gòu)成一環(huán)形光路，所述放大單元包括沿著脈沖激光傳輸方向設(shè)置的耦合器件、有源光纖和分光器件，所述反饋單元包括與所述耦合器件的輸入端連接的栗浦光源，以及連接于所述栗浦光源和分光器件之間用于根據(jù)所述分光器件輸出的監(jiān)控光對(duì)所述栗浦光源的輸出光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)制的反饋模塊。
[0007]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案:
[0008]所述種子源輸出的脈沖激光為光纖激光，或者是脈沖信號(hào)激光，或者是普通脈沖激光。
[0009]所述脈沖激光為偏振光或非偏振光。
[0010]所述反饋模塊包括沿著所述監(jiān)控光的傳輸方向依次設(shè)置的波分復(fù)用器、光功率計(jì)及栗浦光激勵(lì)源，所述栗浦光激勵(lì)源與所述栗浦光源連接。
[0011]在最后一級(jí)放大單元中的有源光纖和輸出單元之間設(shè)有帶通濾波器。
[0012]所述波分復(fù)用器為可對(duì)所述脈沖激光的通帶波段進(jìn)行反射以控制脈沖峰值功率，并對(duì)所述脈沖激光的通帶波段旁邊的波段進(jìn)行反射以控制脈沖波形寬度的分光器件。
[0013]所述輸出單元為帶Tap型隔離器。
[0014]所述帶Tap型隔離器為可隔絕輸出光的后向反射光的前向分光器件。
[0015]所述耦合器件為合束器。
[0016]本實(shí)用新型的反饋式激光放大裝置中包括至少一級(jí)放大單元和至少一級(jí)反饋單元，每一級(jí)放大單元都與一級(jí)反饋單元連接成環(huán)形光路，反饋單元的栗浦光源連接于耦合器件的輸入端，反饋模塊連接分光器件的輸出端，用于接收并處理分光器件輸出的監(jiān)控光，形成反饋信號(hào)用于控制栗浦光源的輸出光強(qiáng)，進(jìn)而對(duì)脈沖激光的輸出功率和波形進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)自反饋、穩(wěn)定、高質(zhì)量的激光輸出。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的反饋式激光放大裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0020]請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種反饋式激光放大裝置，包括輸出脈沖激光的種子源01、設(shè)置于脈沖激光的傳輸方向的至少一級(jí)放大單元02、至少一級(jí)反饋單元03，以及輸出單元04，每一級(jí)所述放大單元02與一級(jí)所述反饋單元03構(gòu)成一環(huán)形光路，放大單元02包括沿著脈沖激光傳輸方向設(shè)置的耦合器件021、有源光纖022和分光器件023，反饋單元03包括與耦合器件021的輸入端連接的栗浦光源031，以及連接于栗浦光源031和分光器件023之間的、用于根據(jù)分光器件023輸出的監(jiān)控光對(duì)栗浦光源031的輸出光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)制的反饋模塊。種子源01輸出脈沖激光，與栗浦光源031輸出的栗浦光一起由耦合器件021耦合進(jìn)入有源光纖022;經(jīng)有源光纖022對(duì)脈沖激光放大后經(jīng)過(guò)分光器件023按一定比例(例如99:1)分光輸出部分光作為監(jiān)控光;反饋模塊接收監(jiān)控光并經(jīng)過(guò)一系列處理后生成反饋信號(hào)，控制栗浦光源031的輸出強(qiáng)度，形成對(duì)激光放大的反饋和波形控制。
[0021]本實(shí)施例的反饋式激光放大裝置中包括至少一級(jí)放大單元02和至少一級(jí)反饋單元03，每一級(jí)放大單元02都與一級(jí)反饋單元03連接成環(huán)形光路，反饋單元03的栗浦光源031連接于耦合器件021的輸入端，反饋模塊連接分光器件023的輸出端，用于接收并處理分光器件023輸出的監(jiān)控光，形成反饋信號(hào)用于控制栗浦光源031的輸出光強(qiáng)，進(jìn)而對(duì)脈沖激光的輸出功率和波形進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)自反饋、穩(wěn)定、高質(zhì)量的激光輸出。
[0022]進(jìn)一步地，在輸出單元04之前的光路上，即在最后一級(jí)放大單元中的有源光纖022和輸出單元04之間設(shè)有帶通濾波器024，被放大的激光經(jīng)過(guò)帶通濾波