[实用新型]一种基于脉冲泵浦的光纤脉冲放大器

说明书

本实用新型公开了一种基于脉冲泵浦的光纤脉冲放大器，输入耦合器的小分光比端连接探测器，输入耦合器的大分光比端连接延时光纤，延时光纤另一端连接输入隔离器输入端，输入隔离器输出端连接泵浦信号合波器信号端，泵浦信号合波器泵浦端连接泵浦激光器，泵浦信号合波器公共端连接掺杂光纤，掺杂光纤另一端连接输出隔离器的输入端，探测器和所述泵浦激光器连接控制电路；控制电路包括相互连接的判断模块、数据处理模块和驱动模块，控制电路中判断模块用于判断探测器是否探测到有输入脉冲信号，驱动模块用于在有脉冲信号输入时驱动泵浦激光器，在无输入脉冲信号时关闭泵浦激光器。

技术领域

本实用新型涉及光纤激光领域，特别是涉及一种基于脉冲泵浦的光纤脉冲放大器。

背景技术

在脉冲光纤激光器中，由种子光源和光纤放大器组合而成的激光主振荡功率放大(MOPA)技术具有效率高，可以灵活调节脉宽、频率参数等优点，在激光雷达、激光加工、光纤传感等领域具有广泛的应用。在MOPA结构的脉冲光纤激光器中，光放大器通常使用连续光泵浦的方式，但在测距激光雷达、光纤传感等应用中，常采用重复频率在1kHz-10kHz、脉宽为1ns-100ns的脉冲，光脉冲的占空比很低(<0.1)，若使用连续光泵浦方式，在无光脉冲信号输入时的大部分时间内泵浦光一直存在光放大器中，这一方面导致两脉冲间隔间大量放大自发辐射(ASE)甚至激射的产生，降低了输出脉冲的消光比；另外一方面浪费了大量泵浦功率，并且由泵浦光产生的热量还引起掺杂光纤温度升高，限制了MOPA的最大输出功率。

发明内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于脉冲泵浦的光纤脉冲放大器，能够在有脉冲信号时驱动泵浦激光器，可有效降低脉冲放大器工作功耗，减小高功率光放大器中掺杂光纤的温度，提高峰值输出功率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种基于脉冲泵浦的光纤脉冲放大器，包括依次链路连接的输入耦合器、延时光纤、输入隔离器、泵浦信号合波器、掺杂光纤、输出隔离器，所述输入耦合器的小分光比端连接探测器，所述输入耦合器的大分光比端连接延时光纤，所述延时光纤另外一端连接输入隔离器的输入端，所述输入隔离器输出端连接泵浦信号合波器的信号端，所述泵浦信号合波器的泵浦端连接泵浦激光器，所述泵浦信号合波器的公共端连接掺杂光纤，所述掺杂光纤另一端连接输出隔离器的输入端，所述探测器和所述泵浦激光器连接控制电路；

其中，所述控制电路包括相互连接的判断模块、数据处理模块和驱动模块，所述控制电路中判断模块用于判断所述探测器是否探测到有输入脉冲信号，所述驱动模块用于在有脉冲信号输入时驱动所述泵浦激光器，在无输入脉冲信号时，关闭所述泵浦激光器。

其中，所述控制电路中数据处理模块用于在所述判断模块判断有输入脉冲信号时计算所述输入脉冲信号的脉宽v和周期T。

其中，根据所述泵浦激光器需要提前开启的时间t_P以及所述控制电路识别所述输入脉冲信号和产生驱动电流所需要的时间t，选择所述延时光纤的长度，使得所述延时光纤的延迟时间等于t+t_P。

其中，对所述泵浦激光器的泵浦关闭时间设置保护时间△t，所述控制电路以脉宽v+△t驱动所述泵浦激光器发送泵浦脉冲。

其中，所述掺杂光纤至少包括以下的任意一种：掺铒光纤、掺镱光纤或铒镱共掺光纤。

其中，相对于输入信号的传送方向，所述泵浦激光器泵浦方式为前向泵浦。

其中，相对于输入信号的传送方向，所述泵浦激光器泵浦方式为后向泵浦。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，通过控制电路在有脉冲信号时驱动所述泵浦激光器，从而降低脉冲放大器工作功耗，减小高功率光放大器中掺杂光纤的温度，提高峰值输出功率。此外，无信号输入时，脉冲放大器泵浦激光器停止工作，脉冲放大器无放大的自发辐射光输出，提升了输出光脉冲的消光比。