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基于激光時域調(diào)控的模式不穩(wěn)定抑制方法和裝置

文檔序號:40390626發(fā)布日期:2024-12-20 12:13閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.基于激光時域調(diào)控的模式不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于,光纖激光器中包括一個以上的連續(xù)泵浦光源以及一個以上的時域調(diào)制泵浦光源,所述時域調(diào)制泵浦光源用于輸出經(jīng)過時域調(diào)控的脈沖泵浦光序列,通過探測光纖激光器的輸出特性,判斷當(dāng)前光纖激光器的狀態(tài)以及是否達(dá)到模式不穩(wěn)定閾值,若到達(dá)模式不穩(wěn)定閾值,則在光纖激光器中注入經(jīng)過時域調(diào)控的脈沖泵浦光序列,基于控制算法不斷改變各時域調(diào)制泵浦光源的泵浦光調(diào)制參數(shù),時域調(diào)制泵浦光源的泵浦光調(diào)制參數(shù)包括脈沖泵浦光序列的幅度、頻率、占空比、波形或/和調(diào)制深度,并同步探測光纖激光器的輸出特性,直至探測到光纖激光器的激光輸出功率持續(xù)線性增長,時域穩(wěn)定,頻域特征峰只有泵浦調(diào)制對應(yīng)的重頻及其倍頻,模式不穩(wěn)定現(xiàn)象消失,如此實現(xiàn)有效抑制光纖激光器中的模式不穩(wěn)定效應(yīng),進(jìn)一步提升光纖激光器的輸出功率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光時域調(diào)控的模式不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于,所述光纖激光器包括第一泵浦信號合束器(1-1)、第一光纖光柵(1-2)、第一增益光纖(1-3)、第二光纖光柵(1-4)、第二泵浦信號合束器(1-5)、第一包層光濾除器(1-6)、第一光纖端帽(1-7);所述第一泵浦信號合束器(1-1)的一根泵浦輸入臂上連接有第一泵浦光源(2),一根泵浦輸入臂上連接有第二泵浦光源(4);所述第二泵浦信號合束器(1-5)的一根泵浦輸入臂上連接有第三泵浦光源(6),一根泵浦輸入臂上連接有第四泵浦光源(8),其中第一泵浦光源(2)、第三泵浦光源(6)為連續(xù)泵浦光源,第二泵浦光源(4)和第四泵浦光源(8)為時域調(diào)制泵浦光源;

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光時域調(diào)控的模式不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于,所述光纖激光器包括第一泵浦信號合束器(1-1)、第一光纖光柵(1-2)、第一增益光纖(1-3)、第二光纖光柵(1-4)、第二泵浦信號合束器(1-5)、第一包層光濾除器(1-6)、第一光纖端帽(1-7)、第二包層光濾除器(1-8)、第二光纖端帽(1-9);所述第一泵浦信號合束器(1-1)的一根泵浦輸入臂上連接有第一泵浦光源(2),一根泵浦輸入臂上連接有第二泵浦光源(4);所述第二泵浦信號合束器(1-5)的一根泵浦輸入臂上連接有第三泵浦光源(6),一根泵浦輸入臂上連接有第四泵浦光源(8),其中第一泵浦光源(2)、第三泵浦光源(6)為連續(xù)泵浦光源,第二泵浦光源(4)和第四泵浦光源(8)為時域調(diào)制泵浦光源,所述時域調(diào)制泵浦光源用于輸出用于時域調(diào)控的脈沖泵浦光序列;

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光時域調(diào)控的模式不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于,所述光纖激光器包括第一泵浦信號合束器(1-1)、第一光纖光柵(1-2)、第一增益光纖(1-3)、第二光纖光柵(1-4)、第二增益光纖(1-10)、第二泵浦信號合束器(1-5)、第一包層光濾除器(1-6)、第一光纖端帽(1-7);所述第一泵浦信號合束器(1-1)的一根泵浦輸入臂上連接有第一泵浦光源(2),一根泵浦輸入臂上連接有第二泵浦光源(4);所述第二泵浦信號合束器(1-5)的一根泵浦輸入臂上連接有第三泵浦光源(6),一根泵浦輸入臂上連接有第四泵浦光源(8),其中第一泵浦光源(2)、第三泵浦光源(6)為連續(xù)泵浦光源,第二泵浦光源(4)和第四泵浦光源(8)為時域調(diào)制泵浦光源;

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光時域調(diào)控的模式不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于,所述光纖激光器包括第一泵浦信號合束器(1-1)、第一光纖光柵(1-2)、第一增益光纖(1-3)、第二光纖光柵(1-4)、第二包層光濾除器(1-11)、第二泵浦信號合束器(1-5)、第二增益光纖(1-10)、第三泵浦信號合束器(1-12)、第一包層光濾除器(1-6)、第一光纖端帽(1-7);

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光時域調(diào)控的模式不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于,所述光纖激光器包括第一泵浦信號合束器(1-1)、第一光纖光柵(1-2)、第一增益光纖(1-3)、第二光纖光柵(1-4)、第二泵浦信號合束器(1-5)、第一包層光濾除器(1-6)、第一光纖端帽(1-7)、第二包層光濾除器(1-8)、第一相位調(diào)制器(1-13)、第二相位調(diào)制器(1-14)、偏振合束器(1-15);所述第一泵浦信號合束器(1-1)的一根泵浦輸入臂上連接有第一泵浦光源(2),一根泵浦輸入臂上連接有第二泵浦光源(4);所述第二泵浦信號合束器(1-5)的一根泵浦輸入臂上連接有第三泵浦光源(6),一根泵浦輸入臂上連接有第四泵浦光源(8),其中第一泵浦光源(2)、第三泵浦光源(6)為連續(xù)泵浦光源,第二泵浦光源(4)和第四泵浦光源(8)為時域調(diào)制泵浦光源;

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的基于激光時域調(diào)控的模式不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于,包括以下步驟:

8.基于激光時域調(diào)控的模式不穩(wěn)定抑制裝置,其特征在于,包括光纖激光器、模式不穩(wěn)定探測模塊以及控制模塊;

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于激光時域調(diào)控的模式不穩(wěn)定抑制裝置,其特征在于,所述光纖激光器包括光纖激光振蕩器、光纖激光放大器、振蕩放大一體化光纖激光器以及具有單端輸出或雙端輸出結(jié)構(gòu)的光纖激光器。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的基于激光時域調(diào)控的模式不穩(wěn)定抑制裝置,其特征在于,所述模式不穩(wěn)定探測模塊用于實時對模式不穩(wěn)定導(dǎo)致的激光輸出特性進(jìn)行探測,所述模式不穩(wěn)定探測模塊探測的輸出激光特性包括但不限于:功率、時域、模式占比、光束質(zhì)量;


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于激光時域調(diào)控的模式不穩(wěn)定抑制方法和裝置,通過探測光纖激光器的輸出特性,判斷當(dāng)前光纖激光器的狀態(tài)以及是否達(dá)到模式不穩(wěn)定閾值,若到達(dá)模式不穩(wěn)定閾值,則在光纖激光器中注入經(jīng)過時域調(diào)控的脈沖泵浦光序列,直至有效抑制光纖激光器中的模式不穩(wěn)定效應(yīng),進(jìn)一步提升光纖激光器的輸出功率。通過本發(fā)明使得光纖激光器能夠在更高的功率水平下穩(wěn)定工作,滿足高功率激光的應(yīng)用需求。

技術(shù)研發(fā)人員:王小林,丁欣怡,吳函爍,葉云,王鵬,張漢偉,奚小明,史塵,寧禹,習(xí)鋒杰,許曉軍,周樸,陳金寶
受保護(hù)的技術(shù)使用者:中國人民解放軍國防科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/12/19
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