[实用新型]激光模式净化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤激光模式净化技术，特别涉及一种激光模式净化装置。

背景技术

目前随着科学技术以及现代工业、通信的发展，所需要的光纤激光输出功率已经变得越来越大，为了满足这种需要，人们已经提出了高效的双包层光纤的概念。一典型的双包层光纤的结构由内至外依次为纤芯、内包层、外包层以及最外面的保护层，并且纤芯、内包层以及外包层的折射率依次减小。利用双包层光纤可以形成高功率的光纤放大器以及光纤激光器等等。

图1所示便为一高功率的光纤放大器的结构示意图。该光纤放大器主要包括种子源1’、预放大模块2’以及功率放大模块这三个部分，其中该功率放大模块则包括多个抽运激光器31’、合束器32’以及有源的双包层光纤33’，该有源双包层光纤33’的纤芯中掺杂有稀土离子，例如掺镱、铒镱共掺、掺铥、掺钕等等。该预防大模块2’采用的是单模单包层的光纤，以芯泵方式实现预放大，到达预防大级时的功率仅为百毫瓦量级。在该双包层光纤33’中，信号光在纤芯中传输，而抽运光则在内包层中螺旋式前进，当抽运光穿越纤芯时便会被纤芯中的稀土离子吸收，从而将稀土离子从基态激射至激发态，当激发态的粒子数目超过基态的粒子数目(粒子数反转)时，激发态的粒子将会发生雪崩现象，回落到基态，同时激射出相应波段的激光，以实现信号光的进一步放大。被激射放大的信号光除了基态模式的激光以外，还包含有一部分低阶模式的激光；若纤芯进一步加粗时，则还会有一部分高阶模式的激光被激射出来；另外，为了充分抽运，还必须保持剩余有足够的抽运光。

在这样的有源双包层光纤的输出端处，由于外包层已经剥除，而空气的折射率小于内包层，这便会造成内包层中能量的堆积，如果不能对此进行有效的处理，则将会导致在该输出端处发生过热燃烧等现象。因此，在高功率光纤放大器以及高功率光纤激光器等系统中，例如在图1中的该有源双包层光纤33’的输出端处，一方面为了保证后面的隔离器5’的安全，另一方面为了保证输出激光模式的纯净，即使得输出激光模式能够尽可能地接近衍射极限，有必要设置一激光模式净化装置4’，以对非基模激光以及抽运光进行滤除。

对于该激光模式净化装置4’的功能而言，目前一般采用的实现方式有：

1)高功率的滤波器

但滤波器只能够滤除相应的抽运光，却很难滤除掉非基态模式的激光，尤其是低阶模式的激光；同时高功率滤波器的价格昂贵，还会引起插入损耗。

2)空间结构的二相色镜，以及WDM(波分复用)反用

这两种方法的缺陷与滤波器的情况相似，尤其是空间结构的二相色镜，无法实现全光纤化，而高功率的WDM则价格昂贵。

3)在有源双包层光纤的输出端处涂敷单一的高折射率的胶层，即泵浦泄放装置

此种方案比上述的其它器件均有效，而且价格便宜。然而，单一的高折射率的胶层仍然难以滤除所有的剩余抽运光以及非基模激光，尤其是低阶模式的激光。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术无法有效地实现激光模式净化的缺陷，提供一种能够非常高效地实现激光模式净化的激光模式净化装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种激光模式净化装置，其特点在于，其包括一金属座以及一穿设固定于该金属座中的双包层光纤，该双包层光纤由内至外包括折射率依次减小的无掺杂纤芯、内包层和外包层，该双包层光纤具有位于该金属座中并相互邻接的至少两个泄放段，每个泄放段均剥除了外包层、并在内包层上涂有胶层，各个泄放段的胶层的折射率依次增大或依次减小、但均大于内包层的折射率。

较佳地，所述泄放段的数量为三个。

较佳地，每个泄放段的长度相同。

较佳地，每个泄放段的胶层均为紫外固化胶材质。

较佳地，该金属座包括相互固定的一盖板和一底板，该底板上设有用于搁置该双包层光纤的凹槽。

较佳地，该凹槽的横截面形状为半圆形。

较佳地，该底板设有多个固定耳。

较佳地，该金属座为铝制。

本实用新型的积极进步效果在于：

1、将用于对抽运光以及非基模激光进行滤除的泄放段形成在与实际应用的有源光纤相匹配的一段无源光纤上，由此保证放大器与激光器等增益介质的完整性。

2、该无源光纤的内包层与纤芯都没有受到破坏，因此当该无源光纤与实际应用的有源光纤熔接后，可以保证信号光的传输及其信号的大小、强度等均不受影响。