一种激光放大器的制造方法
【专利说明】一种激光放大器
[0001 ] 领域技术
[0002 ]本发明激光领域，特别是一种激光放大器。
【背景技术】
[0003]高功率全光纤单频激光放大器是高功率光纤激光器发展的重要方向之一，这种类型的高功率光纤激光器所输出的光束具有单一纵模，极窄输出线宽(准单频)，线偏振特性(高偏振消光比)，这些独特的光束特性是此类激光器在引力波探测、相干探测，相干合成、功率光谱合成等方面的应用日益广泛。近期轰动全世界的引力波探测中所使用的光源便是具有极单频的单频激光。
[0004]目前，在激光雷达探测，相干合成和功率光谱合成等方面，都迫切需要百瓦级乃至千瓦级的高功率，单频光纤激光输出。对于高功率单频光纤激光器来说，超窄线宽所带来的超长相干距窄线宽所带来的单频性也是用于高功率激光相干合成和光谱合成的基础。但由于受到非线性效应(受激布里渊散射)的限制，单频光纤激光器的功率始终无法提高。受激布里渊散射(SBS)是由于高强度的光传输所激发的后向Stokes波。当栗浦功率达到一定水平时，栗浦光引起的折射率光栅通过布拉格衍射散射栗浦光，形成后向Stokes光;产生的后向Stokes光与栗浦光相干涉并通过电致伸缩效应产生声波，声波场进一步调制介质折射率散射栗浦光。由于能量守恒，这样的SBS产生过程便限制了前向输出功率。在传能光纤中，后向Stokes波的产生会严重限制光纤输出端的功率;在增益光纤中，后向光场会产生脉动进而引起光纤放大器中的器件损耗。因而，对SBS的抑制成为单频光纤激光放大系统中亟待解决的关键冋题。
[0005]尤其是对于高功率单频光纤放大器，由于谱线宽度很窄带来SBS阈值更低，使得单频光纤激光器功率提升面临的最大挑战就是光纤中的SBS效应。光纤激光器中的SBS效应及其抑制方法已进行了诸多研究，提出了诸如改变光纤的掺杂成份，增大光纤的温度梯度，增加光纤的应力梯度，缩短光纤长度和增大光纤的芯径等方法来提高SBS的阈值。
【发明内容】
[0006]本发明主要解决的技术问题是提供一种激光放大器，通过将传能光纤和/或增益光纤规则盘绕，并在传能光纤和/或增益光纤上设置温度调节装置和压力调节装置，实现同时对传能光纤和/或增益光纤施加温度梯度场和应力梯度场，从而达到抑制SBS目的。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是，提供一种激光放大器，包括:光纤盘，所述光纤盘上设有呈规则形状盘绕的传能光纤和/或增益光纤，所述光纤盘上还设有与传能光纤和/或增益光纤接触的温度调节装置和压力调节装置。
[0008]进一步地，所述光纤盘上开设有与所述传能光纤和/或增益光纤盘绕形状相配合光纤槽，所述传能光纤和/或增益光纤设置在光纤槽内。
[0009]更进一步地，所述温度调节装置包括:导热片，所述导热片铺设在光纤槽内。
[0010]更进一步地，所述导热片边缘延伸至光纤盘表面，所述延伸至光纤盘表面的导热片与温度传感器接触。
[0011]更进一步地，所述压力调节装置包括:压力调节板，所述压力调节板横跨在光纤槽上方。
[0012]更进一步地，所述压力调节板上连接有弹力装置，所述弹力装置一端与压力调节板连接，另一端与传能光纤和/或增益光纤接触。
[0013]更进一步地，所述压力调节板两端分别设有一个安装孔，所述压力调节板通过插入安装孔内的螺钉与光纤盘连接，通过拧动螺钉调节施加在传能光纤和/或增益光纤上力的大小。
[0014]更进一步地，所述光纤槽的横截面为U形、V形或W形。
[0015]更进一步地，所述传能光纤和/或增益光纤呈跑道形盘绕。
[0016]更进一步地，所述导热片为液态金属导热片。
[0017]本发明的有益效果是:本发明通过将传能光纤和/或增益光纤规则盘绕，并在传能光纤和/或增益光纤上设置温度调节装置和压力调节装置，实现同时对传能光纤和/或增益光纤施加温度梯度场和应力梯度场，从而达到抑制SBS目的。
【附图说明】
[0018]图1为本发明光纤盘结构示意图；
[0019]图2为本发明光纤槽横截面示意图；
[0020]图3为本发明温度调节装置示意图；
[0021 ]图4为本发明压力调节装置示意图。
[0022]附图标记说明:1、光纤盘;11、光纤槽；12、传能光纤和增益光纤;2、温度调节装置；21、导热片；22、温度传感器;23、温度调节器;3、压力调节装置;31、压力调节板;32、弹力装置;33、弹压片33。
【具体实施方式】
[0023]为了便于理解本发明，下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0024]除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0025]下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
[0026]实施例1
[0027]如图1所示，一种激光放大器，包括:光纤盘I，光纤盘I上设有呈规则形状盘绕的传能光纤和增益光纤12，光纤盘I上还设有与传能光纤和增益光纤12接触的温度调节装置3和压力调节装置3。传能光纤与增益光纤通过焊接连接在一起，两端传能光纤分别连接在增益光纤两端，将焊接成一根的混合后的光纤，呈跑道形盘绕，跑道形盘绕的两端为半圆形，半圆形的内侧半径不大于6cm，半圆形的外侧半径不小于30cm。光纤的盘绕形状不局限于跑道形，根据具体应用场景的不同，光纤能够呈螺旋状、环形、椭圆形或葫芦形盘绕。在盘绕完成后的光纤下方设置温度控制调节装置，在光纤上方设置压力调节装置3，温度控制装置能够控制光纤的工作环境温度，进而起到调节光纤温度的效果。压力调节装置3直接作用在光纤上，通过调节能够更改施加在光纤上的压力。采用这种设计实现同时对传能光纤和增益光纤12构成的混合光纤施加温度梯度场和应力梯度场，从而达到抑制SBS目的。
[0028]作为本实施方式中盘绕光纤的另外一种实施方式，光纤盘I上设有呈规则形状盘绕的传能光纤，光纤盘I上还设有与传能光纤接触的温度调节装置3和压力调节装置3。传能光纤呈跑道形盘绕，传能光纤的盘绕形状不局限于跑道形，根据具体应用场景的不同，传能光纤能够呈螺旋状、环形、椭圆形或葫芦形盘绕。在盘绕完成后的传能光纤下方设置温度控制调节装置，在传能光纤上方设置压力调节装置3，温度控制装置能够控制传能光纤的工作环境温度，进而起到调节传能光纤温度的效果。压力调节装置3直接作用在光纤上，通过调节能够更改施加在光纤上的压力。
[0029]作为本实施方式中盘绕光纤的再一种实施方式，光纤盘I上设有呈规则形状盘绕的增益光纤，光纤盘I上还设有与增益光纤接触的温度调节装置3和压力调节装置3。增益光纤呈跑道形盘