[实用新型]增益光纤光子暗化测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤制造技术领域，涉及一种用于测试增益光纤的光子暗化效应的增益光纤光子暗化测试系统，指导研制高效率、低光子暗化效应的增益光纤。

背景技术

增益光纤是光纤激光器的增益介质，掺稀土纤芯为其增益区。由于光纤激光器具有体积小、重量轻、效率高、光束质量好等优点，已广泛应用于工业加工、科学研究、军事等领域。为获得高功率光纤激光输出，需要抑制各种非线性效应，如受激布里渊散射(SBS)、受激拉曼散射(SRS)等，就需要采用尽可能短的光纤，同时提高增益光纤的掺杂浓度。

光子暗化(photo darkening)是指增益光纤以某种波长激发时，光纤中激光传输时出现能量损耗的现象，这种现象在许多掺杂增益光纤中，如掺镱、掺铥、掺镨光纤等。它将直接导致增益光纤的永久性退化，其形成过程是不可逆的。增益光纤的掺杂浓度越大，其光子暗化也越明显，而光子暗化的产生将大幅缩短以增益光纤为增益介质的光纤激光器的使用寿命。

因此，要实现高功率光纤激光器，就要使得增益光纤的掺杂浓度获得一定的平衡，既能抑制增益光纤的各种非线性效应，又要保证其具有较小的光子暗化效应。但目前对于增益光纤的光子暗化效应，尚无可靠的测试方法。

发明内容

本实用新型的目的提供一种增益光纤光子暗化测试系统，本实用新型的增益光纤光子暗化测试系统简便可靠，可有效检测增益光纤的光子暗化效应并指导增益光纤选择合适的掺杂浓度，对于研制高效率、低光子暗化效应的增益光纤具有非常重要的意义。

本实用新型的技术方案为：

增益光纤光子暗化测试系统，包括带尾纤红光光源、带尾纤光隔离器、带尾纤半导体激光器、光纤耦合器、被测增益光纤、准直透镜、半导体激光器输出波长光滤波器、增益光纤激发波长光滤波器、窄带光滤波器、功率检测器；带尾纤红光光源通过光纤与带尾纤光隔离器相连，带尾纤光隔离器与光纤耦合器的输入端信号光纤相熔接，带尾纤半导体激光器与光纤耦合器的输入端泵浦光纤相熔接，光纤耦合器的输出端信号光纤与被测增益光纤一端相熔接，被测增益光纤的另一端切割成平面，且输出光束经准直透镜准直后，依次经过半导体激光器输出波长光滤波器、增益光纤激发波长光滤波器、窄带光滤波器后进入功率检测器。

所述的带尾纤红光光源为可见红光，波长为630nm-650nm的红光。

所述的带尾纤光隔离器对630nm-650nm红光的正向插入损耗小于1.5dB，反向隔离度大于30dB，保证带尾纤630nm-650nm nm红光光源的安全运行。

所述的带尾纤半导体激光器的输出波长根据增益光纤的掺杂介质作相应选择。如对掺镱光纤，可选用波长为915nm或976nm的半导体激光器；对掺铥光纤，选用波长为790nm的半导体激光器。

所述的光纤耦合器输入端有信号光纤和泵浦光纤，其信号光纤与带尾纤光隔离器相熔接，而其泵浦光纤与带尾纤半导体激光器熔接在一起。

所述的被测增益光纤为掺稀土光纤，如掺镱、掺铥、掺镨光纤等。

所述的准直透镜为平凸透镜或凸透镜，对增益光纤出射光束进行准直。

所述的半导体激光器输出波长光滤波器对半导体激光器输出波长光的反射率大于99.9％，对其它波长光透过率大于99.9％，用于滤除残余的半导体激光器输出波长的光。

所述的增益光纤激发波长光滤波器，对增益光纤激发波长光的反射率大于99.9％，对其它波长光透过率大于99.9％。其波长根据掺杂增益光纤的激发波长来选定，如对掺镱光纤，滤波器8对1000nm-1200nm波长光的反射率大于99.9％，对其它波长光透过率大于99.9％。

所述的窄带光滤波器的带宽小于1nm，对630nm-650nm波段的透过率大于99.9％，对其它波长光反射率大于99.9％。

所述的功率检测器为现有包含光电探头和数据采集系统的功率检测器，用于检测并实时记录入射光束的功率数据，并进行数据处理。

本实用新型的增益光纤光子暗化测试系统简便可靠，可有效检测增益光纤的光子暗化效应并指导增益光纤选择合适的掺杂浓度，对于研制高效率、低光子暗化效应的增益光纤具有非常重要的意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为采用本发明的测试出的各种不同类型掺镱增益光纤的光子暗化效应结果图。

具体实施方式

结合附图对本实用新型作进一步的描述。