镱光纤20的一端，第二双包层掺镱光纤20的另一端接第二栗浦剥除21的输入端。
[0021]波形调制器2能输出脉冲宽度和重复频率可调的任意脉冲序列。
[0022]电光调制器3可以对连续激光进行幅度调制，具有较快的响应时间，能调制纳秒脉冲。
[0023]第一栗浦剥除16和第二栗浦剥除21均为剥除放大光中残余的976nm栗浦光。
[0024]具体使用时:单频种子源采用线宽10kHz、中心波长1064nm的连续单频激光器1，通过电光调制器3和波形发生器2将连续单频激光调制成高斯形脉冲宽度10ns、重复频率分别为5kHz和1kHz，调制后的脉冲激光进入全光纤MOPA放大结构，第一级和第二级放大都采用单模掺镱光纤放大，两级放大的单模光纤都是为Im长，吸收系数为250dB/m，纤芯直径6um，栗浦源都是最大输出功率为400mw的976nm单模光纤激光器，通过第一波分复用器5和第二波分复用器9耦合进增益光纤；第一滤波器7和第二滤波器11都是为了滤除栗浦光和自发辐射光放大光(ASE)，第一隔离器12为了防止后面的反馈光对种子光造成影响，第三级放大采用包层放大，第一双包层掺镱光纤15采用长度为2.lm、纤芯直径为10um、包层直径为130um的双包层掺镱光纤，栗浦源采用中心波长为976nm的第一半导体激光器13，通过(2+1) X I合束器14耦合进增益光纤，脉冲激光第一栗浦剥除16和第二隔离器17是为了去除残余的976nm的栗浦光和防止光反馈，进入主放大级之前脉冲激光功率约为lw，主放大级采用长度为3.5m、纤芯直径为30um、包层直径为250um的第二双包层掺镱光纤20，采用(6+1) X I合束器19将中心波长为976nm的第二半导体激光器18耦合进增益光纤对信号脉冲激光进行放大，最后的单频脉冲激光通过第二栗浦剥除21去除976nm栗浦光输出。在主放大级栗浦功率加到32w时，得到了单脉冲能量4.6mJ的单频纳秒脉冲激光输出。
[0025]以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种单频纳秒脉冲全光纤激光放大装置，其特征在于: 单频激光器(I)的一端接电光调制器(3)的第一端，所述电光调制器(3)的第二端接波形发生器(2)，所述电光调制器(3)的第三端接第一波分复用器(5)的第一端，所述第一波分复用器(5)的第二端接第一光纤激光器(4)，所述第一波分复用器(5)的第三端接第一单模掺镱光纤(6)的一端，所述第一单模掺镱光纤(6)的另一端接第一滤波器(7)的输入端，所述第一滤波器(7)的输出端接第二波分复用器(9)的第一端，所述第二波分复用器(9)的第二端接第二光纤激光器(8)，所述第二波分复用器(9)的第三端接第二单模掺镱光纤(10)的一端，所述第二单模掺镱光纤(10)的另一端接第二滤波器(11)的输入端，所述第二滤波器(11)的输出端接第一隔离器(12)的一端，所述第一隔离器(12)的另一端接(2+1) X I合束器(14)的单模光纤的一端，所述(2+1) X I合束器(14)的一多模光纤的一端接第一半导体激光器(13)，所述(2+1) Xl合束器(14)的单模光纤的另一端接第一双包层掺镱光纤(15)的一端，所述第一双包层掺镱光纤(15)的另一端接第一栗浦剥除(16)的输入端，第一栗浦剥除(16)的输出端接第二隔离器(17)的一端，所述第二隔离器(17)的另一端接(6+1) Xl合束器(19)的单模光纤的一端，所述(6+1) Xl合束器(19)的六根多模光纤的一端均接有第二半导体激光器(18)，所述(6+1) Xl合束器(19)的单模光纤的另一端接第二双包层掺镱光纤(20)的一端，所述第二双包层掺镱光纤(20)的另一端接第二栗浦剥除(21)的输入端； 单频连续激光通过所述波形发生器(2)和所述电光调制器(3)的调制作用形成单频脉冲激光，单频脉冲激光通过所述第一波分复用器(5)耦合进入所述第一单模掺镱光纤(6)由所述第一光纤激光器(4)进行栗浦放大，单频脉冲激光经过所述第一滤波器(7)通过所述第二波分复用器(9)耦合进入所述第二单模掺镱光纤(10)，由所述第二光纤激光器(8)进行栗浦再次放大，单频脉冲激光经过所述第二滤波器(11)和所述第一隔离器(12)通过所述(2+1) X I合束器(14)耦合进入所述第一双包层掺镱光纤(15)，由所述第一半导体激光器(13)进行栗浦放大，单频脉冲激光通过所述第一栗浦剥除(16)和所述第二隔离器(17)，通过所述(6+1) Xl合束器(19)耦合进入所述第二双包层掺镱光纤(20)，通过所述第二半导体激光器(18)进行栗浦放大，最后放大的单频脉冲激光通过所述第二栗浦剥除(21)输出。2.根据权利要求1所述的一种单频纳秒脉冲全光纤激光放大装置，其特征在于:所述单频激光器(I)的中心波长为1064nm，输出线宽为100kHz。3.根据权利要求1所述的一种单频纳秒脉冲全光纤激光放大装置，其特征在于:所述第一光纤激光器(4)和所述第二光纤激光器(8)的中心波长均为976nm，最大输出功率为400mwo4.根据权利要求1所述的一种单频纳秒脉冲全光纤激光放大装置，其特征在于:所述第一单模掺镱光纤(6)和所述第二单模掺镱光纤(10)的长度为lm，吸收系数为250dB/m，纤芯直径为6um。5.根据权利要求1所述的一种单频纳秒脉冲全光纤激光放大装置，其特征在于:所述第一双包层掺镱光纤(15)的长度为2.lm，纤芯直径为10um、包层直径为130um。6.根据权利要求1所述的一种单频纳秒脉冲全光纤激光放大装置，其特征在于:所述第二双包层掺镱光纤(20)的长度为3.5m，纤芯直径为30um、包层直径为250um。7.根据权利要求1所述的一种单频纳秒脉冲全光纤激光放大装置，其特征在于:所述第一半导体激光器(13)和所述第二半导体激光器(18)的中心波长均为976nm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种单频纳秒脉冲全光纤激光放大装置，使用电光调制器和波形发生器对连续单频激光进行腔外调制，调制后的脉冲激光采用多级MOPA放大结构放大，在主放大级采用大模场双包层掺镱光纤，最后得到了单脉冲能量mJ量级的高能量单频纳秒脉冲激光输出。本实用新型的有益效果：采用电光调制器和波形发生器对连续单频激光进行调制，可得到任意脉冲宽度和重复频率的脉冲激光；采用的是全光纤放大结构，使整个放大系统结构变得简单紧凑、稳定性好，由于是全光纤结构，使得散热效果好；主功率放大光纤采用高吸收大模场双包层掺镱光纤，通过盘绕得到光束质量好、高能量的单频脉冲激光输出；通过泵浦剥除将多余泵浦光剥除，使输出激光中不包含泵浦光。
【IPC分类】H01S3/10, H01S3/042, H01S3/067, G02B6/036
【公开号】CN204732669
【申请号】CN201520102862
【发明人】李平雪, 胡浩伟, 刘建国, 姚毅飞, 池俊杰, 张光举, 张孟孟, 梁博兴, 马春媚
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年2月12日