一种有源石英光纤抗辐照激光器的制作方法

本实用新型涉及光纤激光器抗辐照技术领域，具体涉及一种有源石英光纤抗辐照激光器。

背景技术：

石英有源光纤以及基于石英有源光纤的光纤激光器和光纤放大器被大量应用于通信、遥感、探测和数据采集等领域。这些领域会涉及到一些高能辐射环境，比如：核爆炸诊断技术、核反应堆放射源的内部监测、医用内窥镜γ射线消毒、等离子条件下聚变反应堆监测、海底光纤光缆通信以及航天航空技术。在辐照环境中，由于高能粒子的电离辐射效应，会引起光纤材料和器件的性能下降或失效，造成整个系统任务的失败。以太空辐照环境为例，很多器件会暴露在恶劣的空间辐照环境中，而这种长时间、低剂量率的空间辐照是导致各种航天器件失灵和性能降低的主要因素。美国从1971年到1986年发射的卫星发生了1589次异常，其中70％与空间粒子辐射有关。对于光纤激光器，在空间长时间、低剂量率的辐照下也会引起激光器性能的急剧降低、甚至失效。基于掺铥光纤的有源器件，如掺铥光纤激光器，掺铥光纤放大器等等在空间通信，探测传感，军事对抗，医学等领域中有着重要的应用。TDFA(掺铥光纤放大器)能够很好的支撑未来2um空间通信网络的建立，有报道已经实现了高增益(>35dB)低噪声(2dB)的TDFA，它能够实现在2um附近100nm的增益带宽，最大饱和输出1.2w，斜率效率50％。目前，有研究人员提出将掺铥光纤激光器应用于对火星上水分子的远距离探测。由于水分子对2um附近的激光有着强烈的吸收，因此掺铥光纤激光器是空间水分子探测的重要工具。再加上掺铥光纤激光器具有良好的光束质量，且转换效率高，长期运行稳定，使得它成为在恶劣干旱环境中如火星，远距离探测水分子的最理想的选择。在未来千瓦级单模的掺铥光纤激光器将会被越来越多应用在巡航导弹，火箭和无人驾驶飞行器拦截。同时3-5um激光器可以用于对导弹的红外制导，而掺铥光纤激光器可作为产生3-5um激光的泵浦源。在上述空间通信和军事应用中，掺铥光纤激光器极有可能暴露在恶劣的高能射线辐照环境中，因此提高掺铥光纤的抗辐照特性是拓展掺铥石英光纤应用范围的关键。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现状，提供一种有源石英光纤抗辐照激光器，以解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案为：一种有源石英光纤抗辐照激光器，包括一种子激光器、泵浦激光器、第一无源光纤、掺铥石英光纤、第二无源光纤、一放大器及密闭装置，所述掺铥石英光纤设置在所述密闭装置内，所述第一无源光纤一端伸入所述密闭装置内并与所述掺铥石英光纤的一端连接，所述第一无源光纤的另一端与所述种子激光器及所述泵浦激光器连接，所述第二无源光纤的一端伸入所述密闭装置并所述掺铥石英光纤的另一端连接，所述第二无源光纤的另一端与所述放大器连接，所述密闭装置内填充有若干个大气压的活性气体。

本实用新型的效果是：该有源石英光纤抗辐照激光器实现在辐照环境中对掺铥石英光纤的保护，延长了掺铥石英光纤的使用寿命，减少了掺铥石英光纤的更换次数，降低了整个光器件的运行成本。

附图说明

图1所示为本实用新型提供的有源石英光纤抗辐照激光器的结构示意图；

图2所示为掺铥石英光纤受到辐照和活性气体处理后斜率效率图；

图中：1—种子激光器，2—泵浦激光器，3—第一无源光纤，4—掺铥石英光纤，5—第二无源光纤，6—放大器，7—密闭装置，71—气孔。

具体实施方式

下面结合附图介绍本实用新型的有源石英光纤抗辐照激光器：

如图1所示，为本实用新型提供的一种有源石英光纤抗辐照激光器，其包括一种子激光器1、泵浦激光器2、第一无源光纤3、掺铥石英光纤4、第二无源光纤5、一放大器6及密闭装置7。

所述掺铥石英光纤4设置在所述密闭装置7内，所述第一无源光纤3一端伸入所述密闭装置7内并与所述掺铥石英光纤4的一端连接，所述第一无源光纤3的另一端与所述种子激光器1及所述泵浦激光器2连接，所述第二无源光纤5的一端伸入所述密闭装置7并所述掺铥石英光纤4的另一端连接，所述第二无源光纤5的另一端与所述放大器6连接，所述密闭装置7内填充有若干个大气压的活性气体。

所述密闭装置7上开设可密闭的气孔71，用于向密闭装置7内充入活性气体或者放出密闭装置7内的活性气体。

于本实施例中，所述泵浦激光器2的个数为2个，两个所述泵浦激光器2对称地设置在所述种子激光器1的两侧。

于本实施例中，密闭装置7采用金属制成，使密闭装置7具有良好的密闭性能以及抗形变性能。

该有源石英光纤抗辐照激光器在具体工作时，所述密闭装置7内的活性气体能保护所述密闭装置7内的所述掺铥石英光纤4，使所述掺铥石英光纤4的抗辐射性能增强。

如图2所示，掺铥石英光纤的原始斜率为63.9％，在受到总剂量300Gy、剂量率为28.3Gy/min的伽马射线辐照后其斜率效率将为27％，再在密闭的环境中用活性气体对掺铥石英光纤进行高压处理，掺铥石英光纤的斜率效率恢复到了44.3％，可见在高压活性气体的氛围下，掺铥石英光纤的抗辐照特性有明显的提升。

该有源石英光纤抗辐照激光器实现在辐照环境中对掺铥石英光纤的保护，延长了掺铥石英光纤的使用寿命，减少了掺铥石英光纤的更换次数，降低了整个光器件的运行成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。