本發(fā)明涉及一種光纖激光器測試技術(shù)，特別是一種高功率光纖光柵諧振腔效率測試平臺。

背景技術(shù)：

光纖激光器是使用摻稀土元素的玻璃光纖作為增益介質(zhì)的一種激光器。由于光纖纖芯面積很小，在泵浦光的作用下在光纖內(nèi)能夠形成很高的功率密度，形成激光工作物質(zhì)的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，加入適當?shù)恼答仚C制以構(gòu)成諧振腔后，便可以形成激光振蕩輸出。光纖激光器的應(yīng)用極其廣泛，包括光纖通信、船舶制造、汽車制造、金屬非金屬的鉆孔、焊接、激光雕刻、打標、切割、軍事國防安全、各種醫(yī)療儀器設(shè)備、大型基礎(chǔ)設(shè)施等。由于國外產(chǎn)品供應(yīng)商以及外國政府對我國的技術(shù)封鎖和產(chǎn)品禁運，高功率光纖激光器尤其是工業(yè)萬瓦級光纖激光器無法直接應(yīng)用于我國的相關(guān)領(lǐng)域。

制備合適的光學諧振腔是高功率光纖激光器實用化的關(guān)鍵技術(shù)之一，光波在腔鏡上來回反射時，反射波和入射波會發(fā)生干涉，多次往返會產(chǎn)生多光束干涉，要想在腔內(nèi)形成一定的穩(wěn)定振蕩，就要求廣播干涉而加強，相長干涉的條件是波從某點出發(fā)，經(jīng)腔內(nèi)往返一周之后回到它原來的位置時，應(yīng)該與出發(fā)波同向，相長干涉的條件可以表示為：

λ為真空中的波長，q為整數(shù)，l′是腔體的光學長度，設(shè)諧振腔的長度為l，腔內(nèi)介質(zhì)折射率為n,則l′＝nl。

滿足上式的波長可以表示為λq則可得到：

由波長和頻率關(guān)系可得：

在f-p型光學諧振腔中，只有滿足上式條件的激光頻率才能形成穩(wěn)定的振蕩，滿足要求的一系列頻率在滿足閾值條件和落在熒光線寬范圍內(nèi)且在平面反射鏡的反射帶寬范圍內(nèi)的光將形成激光振蕩。

光纖光柵法布里-珀羅(f-p)諧振腔是有光纖上刻寫的一對光纖光柵組成，其原理同平面鏡組成的f-p腔一樣，我們知道光纖光柵具有反射它所對應(yīng)波段的能力，那么光纖光柵f-p腔就是利用了這一特性，使光波在兩個光柵之間多次反射，滿足相位條件的波長可以透射出來。

高功率光纖激光器中，高功率光纖光柵用來反射纖芯中的信號激光形成諧振腔，起著濾波、反饋和放大的作用。光纖端面菲涅耳反射鏡作為諧振腔的光纖激光器相比，雙包層光纖光柵光纖激光器結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更好，輸出功率更高，輸出激射波長更穩(wěn)定，輸出帶寬更窄。再者，高功率光纖激光器的應(yīng)用越來越廣泛，輸出功率不斷提升，光束質(zhì)量不斷提高。高功率光纖激光器系統(tǒng)中光纖光柵直接影響激光器的輸出特性，所以對高功率光纖激光器用光纖光柵進行研制，對提高光纖激光器的輸出功率和光束質(zhì)量具有重要意義。

現(xiàn)有的光纖光柵制作工藝較為復(fù)雜，產(chǎn)出的光纖光柵的部分工作參數(shù)存在一定范圍的誤差和波動，難以實現(xiàn)對其精準控制，因而需要引入光纖光柵測試系統(tǒng)，對制作的光纖光柵的各項性能參數(shù)進行測試，現(xiàn)有的光纖光柵制作工藝中，要模擬光纖光柵在工作環(huán)境以測試光纖光柵在激光器工作狀態(tài)下的效率、工作溫度、老化參數(shù)等一系列具體數(shù)據(jù)，實現(xiàn)難度較大，工作量繁雜，且難以保證測試準確性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高功率光纖光柵諧振腔效率測試平臺，包括水冷板，以及設(shè)置于水冷板上的泵浦激光器、泵浦光合束器、摻鐿光纖、泵浦光剝離器。水冷板上設(shè)置水冷管道，泵浦激光器輸出端與泵浦光合束器輸入端通過光纖連接，泵浦光合束器輸出端與高反光柵輸入端連接，高反光柵輸出端與摻鐿光纖輸入端連接，摻鐿光纖輸出端與低反光柵輸入端連接，低反光柵輸出端與泵浦光剝離器輸入端連接，泵浦光剝離器輸出端輸出激光。

采用上述測試平臺，水冷板的水冷管道包括主水冷管道、泵浦激光器水冷管道、泵浦光剝離器水冷管道，以及各水冷管道的進、出水管口，其中泵浦光剝離器水冷管道的出水管口與泵浦激光器水冷管道的進水管口連接。

采用上述測試平臺，泵浦激光器位于水冷板的背面，泵浦光合束器、摻鐿光纖、泵浦光剝離器位于水冷板的正面；泵浦激光器與泵浦光合束器間的連接光纖穿過設(shè)置于水冷板的水冷板通孔。

本發(fā)明通過泵浦激光器、泵浦光合束器、摻鐿光纖、泵浦光剝離器等原件與高反光柵和低反光柵連接，調(diào)整輸出功率即可對光纖光柵的性能參數(shù)進行測量和考核。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，節(jié)約時間，可以明顯提高光纖光柵的測試工作效率。

附圖說明

圖1為光纖光柵制作測試系統(tǒng)平臺正視圖。

圖2為光纖光柵制作測試系統(tǒng)平臺后視圖。

圖3為光纖光柵制作測試系統(tǒng)平臺側(cè)視圖。

具體實施方式

結(jié)合圖1，一種高功率光纖光柵諧振腔效率測試平臺，包括水冷板1、泵浦激光器2、泵浦光合束器3、摻鐿光纖4、泵浦光剝離器5、qbh接頭6。水冷板1上設(shè)置水冷管道，泵浦激光器2輸出端與泵浦光合束器3輸入端通過光纖連接，泵浦光合束器3輸出端與高反光柵輸入端連接，高反光柵輸出端與摻鐿光纖4輸入端連接，摻鐿光纖4輸出端與低反光柵輸入端連接，低反光柵輸出端與泵浦光剝離器5輸入端連接，泵浦光剝離器5輸出光纖與qbh接頭6熔接，輸出激光。

水冷板1的水冷管道包括主水冷管道、泵浦激光器水冷管道、泵浦光剝離器水冷管道，以及各水冷管道的進、出水管口，其中泵浦光剝離器水冷管道的出水管口與泵浦激光器水冷管道的進水管口連接。水冷板1上設(shè)置電源線口。

泵浦光剝離器水冷管道的進水管口7、出水管口8用于泵浦光剝離器5冷卻供水，泵浦激光器水冷管道的進水管口9、出水管口10用于泵浦激光器2冷卻供水，主水冷管道的進水管口11、出水管口12用于水冷板整體冷卻供水，電源線口14、15用于放置泵浦激光器2電源線。

所述泵浦激光器2是半導體激光器輸出尾纖為多模光纖，排列設(shè)置在水冷板1背面，泵浦激光器4電源線從電源線口14、15伸出，輸出光纖從通孔13延伸至水冷板1正面，與泵浦光合束器3輸入端光纖熔接。

所述泵浦光合束器3輸入光纖與泵浦激光器2輸出光纖相應(yīng)，輸出光纖為多模光纖，固定在水冷板1正面。

所述摻鐿光纖4為大模場摻鐿光纖，依光纖槽16盤繞后設(shè)置于水冷板1正面。摻鐿光纖4兩端預(yù)先完成與無源光纖的熔接，并已通過測試，保證熔接質(zhì)量。

所述泵浦光剝離器5，輸入輸出光纖為多模光纖，與待測的低反光柵光纖類型相對應(yīng)，要求泵浦光剝離效率、最大承受泵浦光等參數(shù)滿足要求，固定在水冷板1正面，輸出光纖與qbh接頭6熔接。

所述qbh6要求光纖長度、激光電纜長度符合，光纖類型為泵浦光剝離器5相應(yīng)的與多模光纖，傳輸損耗低，配有水冷管，輸入端與泵浦光剝離器5熔接。

本發(fā)明所述高功率光纖光柵諧振腔效率測試平臺測試步驟如下：

步驟1，連接系統(tǒng)水冷：水冷板1主水冷單獨供水，水冷口1輸入，水冷口12輸出，泵浦激光器2和泵浦光剝離器5共用冷卻水，水冷口7輸出，水冷口8與水冷口9連接，水冷口10輸出。并連接qbh接頭6水冷；

步驟2，熔接待測高反光柵：將高反光柵輸入端與泵浦光合束器3輸出端熔接，高反光柵輸出端與摻鐿光纖4輸入端的無源光纖熔接，光柵固定在水冷板上

步驟3，熔接待測低反光柵：將低反光柵輸入端與摻鐿光纖4輸出端的無源光纖熔接，低反光柵輸出端與泵浦光剝離器5熔接，光柵固定在水冷板上；

步驟4，連接泵浦電源,將泵浦激光器2由泵浦電源線口1415引出的電源線連接至電源；

步驟5，輸出激光，調(diào)整至預(yù)定輸出功率，進行光纖光柵性能測試考核操作，測試光纖光柵在高功率下的輸出中心波長、帶寬、工作溫度、老化速率等性能參數(shù)；

步驟6，測試考核完成后，關(guān)閉水、電，拆除光纖光柵。