光纤功率放大器方案

2021-02-24 15:38:50 浏览:375

光纤功率放大器的一个优良特性是能够非常方便的实现功率的高效放大。增益光纤单次通过的放大效率可以达到20dB以上,效率非常高。尤其是在双包层增益光纤发明之后,此光纤能够更加高效的实现半导体多模高功率泵浦激光器转换为单模的激发激光。对于连续光的掺Yb光纤激光器和放大器,光转化效率在80%以上,对于高占空比的飞秒激光器来说,通常效率也在30%以上。可以简单的说,高功率光纤激光器的本质就是通过双包层增益光纤实现了半导体激光从多模到单模的转化。

高功率光纤放大器的结构非常简单,通常由隔离器、合束器、双包层增益光纤、输出准直器和隔离器构成,如下图所示。

图1  高功率光纤放大器结构图。

在图1中,光纤放大后由于功率的提升,通常种子源和放大器之间,或者不同级的放大器之间的可能采用不同芯径的光纤,此时需要做光纤匹配焊接(可以参考“特种光纤处理方案”)。为了减少焊接难度,合束器的输入和输出光纤也可以订制成不同芯径的光纤。另外,双包层增益光纤的前后焊点的处理是光纤放大器制作的重要工艺点:除了需保证信号光的低损耗之外,在输入的前焊点还需要保证泵浦光能够无损耗的完美通过,而后焊点则需要针对残余的泵浦光进行剥离。

解决方案

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