一种三通道窄线宽光纤激光器的制作方法

本技术属于光纤激光器，尤其涉及一种三通道窄线宽光纤激光器。

背景技术：

1、光纤激光器具有效率高、体积小、光束质量好、工作稳定可靠和环境适应性强等突出优点，在工业加工、医疗、国防等领域具有广阔的应用前景，是激光研究的重要方向之一。随着窄线宽光纤激光器的进一步发展，在远距离空间光通信、高灵敏度光学传感等领域对多通道光纤激光器有越来越多的需求。

2、当前多通道光纤激光器一般采用增加种子源数量来实现多通道激光的输出，但这些激光装置结构复杂，成本较高，制约着多通道激光器的进一步发展。

技术实现思路

1、实用新型目的

2、为解决现有激光装置结构复杂、成本较高的问题，本实用新型提出了一种三通道窄线宽光纤激光器。

3、实用新型技术解决方案

4、一种三通道窄线宽光纤激光器，包括单频激光种子源、声光调制器、功率分束器、预放大模块和功率放大模块，单频激光种子源产生单频连续激光，声光调制器用于经射频信号驱动后将所述单频连续激光产生光频偏移，经功率分束器等比分成功率相同的三路激光，预放大模块用于将三路激光分别进行两次预放大得到预放大激光，功率放大模块用于分别将三路预放大激光进行放大得到第三级放大连续激光。

5、优选的，预放大模块由三个通道组成，预放大模块的每个通道对一路激光进行预放大，每个通道均包括波分复用器、半导体泵浦源一、单模保偏掺铒光纤、隔离滤波器一、合束器一、半导体泵浦源二、双包层保偏铒镱共掺光纤、隔离滤波器二；波分复用器、单模保偏掺铒光纤、隔离滤波器一、合束器一、双包层保偏铒镱共掺光纤一、隔离滤波器二依次连接，波分复用器还连接半导体泵浦源一，合束器一还连接半导体泵浦源二；三个通道的波分复用器均连接功率分束器。

6、优选的，功率放大模块由三个通道组成，功率放大模块与预放大模块的三个通道一一对应连接，功率放大模块的每个通道均包括半导体泵浦源三、合束器二、双包层保偏铒镱共掺光纤二、隔离滤波器三；合束器二、双包层保偏大芯径铒镱共掺光纤、隔离滤波器三依次连接，两个半导体泵浦源三分别连接合束器二；预放大模块三个通道的隔离滤波器二分别连接功率放大模块对应通道的连接合束器二。

7、优选的，单模保偏掺铒光纤、双包层保偏铒镱共掺光纤一、双包层保偏铒镱共掺光纤二均采用“熊猫”型保偏光纤。

8、优选的，所述单频激光种子源和功率放大模块表面均覆有半导体制冷片tec102。

9、优选的，所述波分复用器采用980/1550nm波分复用器，带宽10nm。

10、优选的，所述单模保偏掺铒光纤采用7/125光纤，单通道长度1.8m，数值孔径na＝0.15。

11、优选的，所述隔离滤波器一、隔离滤波器二的带宽为1nm，在波长1545-1555nm范围内隔离度为31db。

12、优选的，所述合束器一采用(1+1)×1正向合束器，所述合束器二采用(2+1)×1保偏合束器。

13、优选的，所述双包层保偏铒镱共掺光纤一采用12/130光纤，长度1.5m，纤芯数值孔径na＝0.2，包层数值孔径na＝0.46；所述双包层保偏铒镱共掺光纤二采用25/300光纤，长度1.5m，纤芯数值孔径na＝0.2，包层数值孔径na＝0.46。

14、本实用新型的优点：功率分束器将种子源激光等比分成三路输出光信号，并在三个通道内进行传输，通过对各级增益光纤和无源光纤的长度优化，每个通道均得到稳定的输出功率为4w、波长为1550nm的单频连续激光，装置结构简单，稳定性好；减少了两个种子激光器，降低了成本，具有较高的工程应用价值。

技术特征：

1.一种三通道窄线宽光纤激光器，其特征在于：包括单频激光种子源(1)、声光调制器(2)、功率分束器(3)、预放大模块(4)和功率放大模块(5)，单频激光种子源(1)产生单频连续激光，声光调制器(2)用于经射频信号驱动后将所述单频连续激光产生光频偏移，经功率分束器(3)等比分成功率相同的三路激光，预放大模块(4)用于将三路激光分别进行两次预放大得到预放大激光，功率放大模块(5)用于分别将三路预放大激光进行放大得到第三级放大连续激光。

2.如权利要求1所述的一种三通道窄线宽光纤激光器，其特征在于：预放大模块(4)由三个通道组成，预放大模块(4)的每个通道对一路激光进行预放大，每个通道均包括波分复用器(401)、半导体泵浦源一(402)、单模保偏掺铒光纤(403)、隔离滤波器一(404)、合束器一(405)、半导体泵浦源二(406)、双包层保偏铒镱共掺光纤一(407)、隔离滤波器二(408)；波分复用器(401)、单模保偏掺铒光纤(403)、隔离滤波器一(404)、合束器一(405)、双包层保偏铒镱共掺光纤一(407)、隔离滤波器二(408)依次连接，波分复用器(401)还连接半导体泵浦源一(402)，合束器一(405)还连接半导体泵浦源二(406)；三个通道的波分复用器(401)均连接功率分束器(3)。

3.如权利要求2所述的一种三通道窄线宽光纤激光器，其特征在于：功率放大模块(5)由三个通道组成，功率放大模块(5)与预放大模块(4)的三个通道一一对应连接，功率放大模块(5)的每个通道均包括半导体泵浦源三(501)、合束器二(502)、双包层保偏铒镱共掺光纤二(503)、隔离滤波器三(504)；合束器二(502)、双包层保偏铒镱共掺光纤二(503)、隔离滤波器三(504)依次连接，两个半导体泵浦源三(501)分别连接合束器二(502)；预放大模块(4)三个通道的隔离滤波器二(408)分别连接功率放大模块(5)对应通道的连接合束器二(502)。

4.如权利要求3所述的一种三通道窄线宽光纤激光器，其特征在于：单模保偏掺铒光纤(403)、双包层保偏铒镱共掺光纤一(407)、双包层保偏铒镱共掺光纤二(503)均采用“熊猫”型保偏光纤。

5.如权利要求1所述的一种三通道窄线宽光纤激光器，其特征在于：所述单频激光种子源(1)和功率放大模块(5)表面均覆有半导体制冷片tec102。

6.如权利要求2所述的一种三通道窄线宽光纤激光器，其特征在于：所述波分复用器(401)采用980/1550nm波分复用器，带宽10nm。

7.如权利要求2所述的一种三通道窄线宽光纤激光器，其特征在于：所述单模保偏掺铒光纤(403)采用7/125光纤，单通道长度1.8m，数值孔径na＝0.15。

8.如权利要求2所述的一种三通道窄线宽光纤激光器，其特征在于：所述隔离滤波器一(404)、隔离滤波器二(408)的带宽为1nm，在波长1545-1555nm范围内隔离度为31db。

9.如权利要求3所述的一种三通道窄线宽光纤激光器，其特征在于：所述合束器一(405)采用(1+1)×1正向合束器，所述合束器二采用(2+1)×1保偏合束器。

10.如权利要求3所述的一种三通道窄线宽光纤激光器，其特征在于：所述双包层保偏铒镱共掺光纤一(407)采用12/130光纤，长度1.5m，纤芯数值孔径na＝0.2，包层数值孔径na＝0.46；所述双包层保偏铒镱共掺光纤二(503)采用25/300光纤，长度1.5m，纤芯数值孔径na＝0.2，包层数值孔径na＝0.46。

技术总结
本技术公开了一种三通道窄线宽光纤激光器，包括单频激光种子源、声光调制器、功率分束器、预放大模块和功率放大模块，单频激光种子源产生单频连续激光，声光调制器用于经射频信号驱动后将所述单频连续激光产生光频偏移，经功率分束器等比分成功率相同的三路激光，预放大模块用于将三路激光分别进行两次预放大得到预放大激光，功率放大模块用于分别将三路预放大激光进行放大得到第三级放大连续激光。该装置结构简单，稳定性好。

技术研发人员：赵鑫玺,韩超,王宇奇,范琳,赵冰彬,李文成
受保护的技术使用者：太原航空仪表有限公司
技术研发日：20231207
技术公布日：2024/9/5