本技術(shù)涉及光纖激光，尤其涉及一種光纖放大器及光纖激光器。

背景技術(shù)：

1、1.5μm-1.6μm波段高功率的摻鉺(er3+)單頻光纖激光器(single-frequency?fiberlaser，sffl)因其高功率、窄線寬、低噪聲和良好的光束質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注，這些優(yōu)點(diǎn)使其在相干激光雷達(dá)、非線性頻率轉(zhuǎn)換、光通信和光譜領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。雖然1.6μm(l波段)單頻激光器對(duì)于諸如高分辨率分子光譜的應(yīng)用非常有吸引力，其特別需要激光源的窄線寬和低噪聲特性以實(shí)現(xiàn)期望的分辨率。但是由于er3+摻雜光纖中1.6μm波段附近的小發(fā)射截面，大多數(shù)報(bào)道的研究?jī)H限于c波段(1535nm-1565nm)的激光操作。此外，1.6μm波段激光源還可用于摻銩光纖激光器或銩鈥共摻光纖激光器的帶內(nèi)泵浦源，以實(shí)現(xiàn)高效激光輸出。

2、盡管一些基于摻雜鉺離子的固態(tài)激光器可以在1.6μm波段下工作，并可以產(chǎn)生數(shù)十瓦的單頻輸出，但它們的高維護(hù)要求、低轉(zhuǎn)換效率和高環(huán)境敏感性限制了它們的廣泛應(yīng)用。此外，基于摻er3+光纖主振蕩功率放大器(master?oscillator?power-amplifier，mopa)的高功率光纖激光器也可以通過(guò)精細(xì)的操作在1.6μm下工作。mopa方案包括種子激光器和一個(gè)或多個(gè)提供功率縮放的光纖放大器，同時(shí)可以保留種子的固有單頻特性。

3、然而，當(dāng)前報(bào)道的mopa方案的這些激光器具有相對(duì)較寬的線寬和較低的光信噪比(optical?signal-to-noise?ratio，osnr)＜50db，這將阻礙它們的進(jìn)一步應(yīng)用。到目前為止，1600nm以上的高功率、低噪聲、嚴(yán)格單頻的光纖mopa的報(bào)道很少。一方面，在1.6μm附近以較小增益系數(shù)進(jìn)行較長(zhǎng)波長(zhǎng)操作通常會(huì)導(dǎo)致1.0μm/1.5μm波段放大自發(fā)發(fā)射(amplifiedspontaneous?emission，ase)或yb3+/er3+離子的寄生激光，這將限制信號(hào)激光功率并損壞前級(jí)放大器。在真正的光纖mopa系統(tǒng)中管理兩個(gè)波段的ase仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。另一方面，隨著輸出功率的增加，由于ase、受激布里淵散射(stimulated?brillouin?scattering，sbs)和熱效應(yīng)的出現(xiàn)，mopa的輸出特性(如激光線寬、噪聲特性、光束質(zhì)量等)將不可避免地惡化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型提供了一種光纖放大器及光纖激光器，通過(guò)對(duì)1.6μm波段的種子光的兩級(jí)放大進(jìn)行功率提升，充分利用1.5μm波段的泵浦源在增益光纖中產(chǎn)生的增益，提升輸出功率，最終將1.6μm波段的種子光由10mw提升至1.5w，這種高功率的1.6μm波段單頻激光完全滿足相干光通信、大氣環(huán)境探測(cè)和遙感領(lǐng)域等應(yīng)用需求。

2、根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供了一種光纖放大器，包括：至少一個(gè)第一放大組件、至少一個(gè)第二放大組件和泵浦光纖激光器；

3、所述第一放大組件的第一端接收1.6μm波段的種子光，所述第一放大組件的輸出端連接所述第二放大組件的第一端；所述泵浦光纖激光器的輸出端分別與所述第一放大組件的泵浦端和所述第二放大組件的泵浦端連接；所述泵浦光纖激光器出射1.5μm波段的第一泵浦光；

4、所述種子光由所述第一放大組件一級(jí)放大和所述第二放大組件二級(jí)放大后，由所述第二放大組件的第三端出射。

5、可選的，所述第一放大組件包括：第一環(huán)行器、第一鉺鐿共摻光纖、第一波分復(fù)用器和第一光纖光柵；

6、所述第一環(huán)行器的第一端作為所述第一放大組件的接收端以接收所述種子光；所述第一環(huán)行器的第二端與所述第一鉺鐿共摻光纖的第一端連接，所述第一鉺鐿共摻光纖的第二端與所述第一波分復(fù)用器的第一端連接，所述第一波分復(fù)用器的第二端與所述第一光纖光柵連接，所述第一波分復(fù)用器的泵浦輸入端與所述泵浦光纖激光器的輸出端連接；

7、所述第一環(huán)行器的第三端作為所述第一放大組件的輸出端，且與所述第二放大組件的第一端連接。

8、可選的，所述第二放大組件包括：第二環(huán)行器、第二波分復(fù)用器、第二鉺鐿共摻光纖、第三波分復(fù)用器和耦合器；

9、所述第二環(huán)行器的第一端與所述第一放大組件的輸出端連接，所述第二環(huán)行器的第二端與所述第二波分復(fù)用器的第一端連接；

10、所述第二波分復(fù)用器的第二端與所述第二鉺鐿共摻光纖的第一端連接，所述第二鉺鐿共摻光纖的第二端與所述第三波分復(fù)用器的第一端連接，所述第三波分復(fù)用器的第二端與所述耦合器的輸入端連接，所述第三波分復(fù)用器的泵浦輸入端與所述泵浦光纖激光器的輸出端連接；所述耦合器的第一輸出端與所述耦合器的第二輸出端連接；

11、所述第二環(huán)行器的第三端作為所述第二放大組件的輸出端。

12、可選的，所述泵浦光纖激光器包括：光源組件、泵浦合束器、第二光纖光柵、第三鉺鐿共摻光纖、第三光纖光柵和第三環(huán)行器，所述第二光纖光柵、所述第三鉺鐿共摻光纖和所述第三光纖光柵依次連接形成線性腔；

13、所述光源組件出射0.9μm波段的第二泵浦光，所述第二泵浦光由所述泵浦合束器的輸入端輸入至所述線性腔，所述線性腔輸出所述第一泵浦光至所述第三環(huán)行器的第一端，由所述第三環(huán)行器的第二端輸出。

14、可選的，所述光源組件包括至少一個(gè)20w的940nm波長(zhǎng)的激光二極管。

15、可選的，所述泵浦光纖激光器還包括泵浦剝離器；

16、所述泵浦剝離器位于所述第二光纖光柵和所述第三光纖光柵之間。

17、可選的，所述第二光纖光柵的反射率小于所述第三光纖光柵的反射率，所述第三光纖光柵的第一端位于所述線性腔內(nèi)，所述第三光纖光柵的第二端的端面呈斜8°角。

18、可選的，所述第一光纖光柵的第一端與所述第一波分復(fù)用器的第二端連接，所述第一光纖光柵的第二端的端面呈斜8°角。

19、可選的，所述第一鉺鐿共摻光纖為雙包層光纖。

20、根據(jù)本實(shí)用新型第二方面，提供了一種光纖激光器，包括種子源和第一方面任一所述的光纖放大器，所述種子源出射1620nm的單頻激光。

21、本實(shí)用新型公開了一種光纖放大器及光纖激光器，包括：至少一個(gè)第一放大組件、至少第一第二放大組件和泵浦光纖激光器；第一放大組件的第一端接收1.6μm波段的種子光，第一放大組件的輸出端連接第二放大組件的第一端；泵浦光纖激光器的輸出端分別與第一放大組件的泵浦端和第二放大組件的泵浦端連接；泵浦光纖激光器出射1.5μm波段的第一泵浦光；種子光由第一放大組件一級(jí)放大和第二放大組件二級(jí)放大后，由第二放大組件的第三端出射。本實(shí)用新型提供的光纖放大器及光纖激光器，通過(guò)對(duì)1.6μm波段的種子光的兩級(jí)放大進(jìn)行功率提升，充分利用泵浦源1.5μm波段的在增益光纖中產(chǎn)生的增益，提升輸出功率，最終將1.6μm波段的種子光由10mw提升至1.5w，這種高功率的1.6μm波段單頻激光完全滿足相干光通信、大氣環(huán)境探測(cè)和遙感領(lǐng)域等應(yīng)用需求。

22、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本實(shí)用新型的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本實(shí)用新型的范圍。本實(shí)用新型的其它特征將通過(guò)以下的說(shuō)明書而變得容易理解。