本技術(shù)涉及光纖激光器，特別涉及一種光纖夾具和包括所述光纖夾具的光纖激光器。

背景技術(shù)：

1、典型的光纖激光器通常包括指示光路、多個(gè)泵浦源、諧振腔和將指示光路的指示光以及多個(gè)泵浦源的泵浦光耦合輸入至諧振腔的合束器，諧振腔通常包括高反射布拉格光柵、增益光纖和低反射布拉格光柵。由于諧振腔中的高反射布拉格光柵的反射不完全，諧振腔內(nèi)產(chǎn)生的信號(hào)光、未被吸收的殘余泵浦光和/或整個(gè)振蕩系統(tǒng)所產(chǎn)生的拉曼光都可能透過(guò)高反射布拉格光柵而通過(guò)纖芯反向傳輸至指示光路。例如對(duì)于3kw的光纖激光器，這樣的反向傳輸光的功率可能高至100w以上，因此會(huì)對(duì)光纖、指示光源乃至整個(gè)振蕩系統(tǒng)造成損傷，嚴(yán)重影響光纖激光器可靠性和穩(wěn)定性。

2、針對(duì)上述光的反向傳輸問(wèn)題，當(dāng)前普遍采用的一個(gè)解決方案是在指示光路與諧振腔之間增加多圈纏繞光纖和包層光濾除器來(lái)去除反向傳輸?shù)墓?，然而這樣的纏繞結(jié)構(gòu)對(duì)反向傳輸光的消除效果有限，在經(jīng)過(guò)纏繞結(jié)構(gòu)后纖芯中往往還存在大量的反向傳輸光。另外還有在指示光路與諧振腔之間增加長(zhǎng)周期光纖光柵以從纖芯去除反向傳輸光的解決方案，這樣的長(zhǎng)周期光纖光柵通常通過(guò)采用co2燒蝕、紫外光刻、電極放電、準(zhǔn)分激光刻蝕等技術(shù)手段獲得，顯然這會(huì)增加光纖激光器的制造復(fù)雜性同時(shí)提高成本。可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)在消除光纖激光器中的反向傳輸光方面還存在很大的改善空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是提供一種光纖夾具和具有該光纖夾具的改進(jìn)的光纖激光器，其能夠至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

2、根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供了一種光纖夾具，所述光纖夾具具有適于夾持光纖的弧狀的彎曲夾持部分，所述彎曲夾持部分被配置為通過(guò)將被夾持光纖保持為預(yù)定的復(fù)合彎曲形狀而與所述被夾持光纖一起適于用作長(zhǎng)周期光柵。

3、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述彎曲夾持部分包括由對(duì)置的波狀的夾持表面構(gòu)成的至少一個(gè)波狀?yuàn)A持區(qū)段，所述至少一個(gè)波狀?yuàn)A持區(qū)段的每個(gè)波形段的曲率半徑取決于將相應(yīng)的至少一個(gè)目標(biāo)波長(zhǎng)的光從所述被夾持光纖的纖芯耦合到包層的光柵周期，其中所述曲率半徑滿足以下關(guān)系：

4、其中θ為所述波形段的圓心角，lz為所述波形段對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)，m為大于1的整數(shù)。

5、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，每個(gè)所述波狀?yuàn)A持區(qū)段具有連續(xù)的至少三個(gè)波形段。

6、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述至少一個(gè)波狀?yuàn)A持區(qū)段的每個(gè)波形段的圓心角小于90度。

7、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述光纖夾具具有第一夾塊和第二夾塊，所述第一夾塊具有波狀的第一夾持表面，所述第二夾塊具有與波狀的所述第一夾持表面對(duì)置且形狀匹配的波狀的第二夾持表面，所述第一夾塊被配置為能夠相對(duì)于所述第二夾塊在第一夾持表面和第二夾持表面進(jìn)行表面接觸的第一位置與第一夾持表面和第二夾持表面隔開(kāi)預(yù)定距離的第二位置之間移動(dòng)和固定。

8、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述第一夾塊的周部包括周向彼此連續(xù)的弧狀的第一區(qū)段和弧狀的第二區(qū)段，所述第一區(qū)段用作所述第一夾持表面，所述第二區(qū)段用作所述彎曲纏繞部分的彎曲纏繞表面。

9、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述彎曲夾持部分整體形成為劣弧狀，所述彎曲纏繞部分形成為優(yōu)弧狀。

10、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述第二夾塊包括凸臺(tái)部分和承載部分，所述承載部分形成有承載所述第一夾塊的承載平面，所述凸臺(tái)部分從所述承載平面凸出并且形成有所述第二夾持表面，所述第一夾塊被配置為適于沿所述承載平面接近和遠(yuǎn)離所述第二夾持表面地滑動(dòng)和固定。

11、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述光纖夾具還具有適于使所述被夾持光纖的非夾持部分盤(pán)繞在其上的弧狀的彎曲纏繞部分。

12、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述彎曲纏繞部分的曲率半徑取決于所述被夾持光纖的拉伸強(qiáng)度。

13、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述彎曲纏繞部分的直徑是所述被夾持光纖的直徑的200倍以上。

14、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述光纖夾具還具有適于相對(duì)于所述第二夾塊鎖定和釋放所述第一夾塊的位置鎖定機(jī)構(gòu)。

15、根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，提供了一種光纖激光器，其包括：指示光模塊；諧振腔模塊；和反向光隔離模塊，其設(shè)置于所述指示光模塊與所述諧振腔模塊之間，并且包括由至少一個(gè)根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面所述的光纖夾具和被夾持光纖構(gòu)成的長(zhǎng)周期光柵組件和包層光濾除器。

16、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，源自所述指示光模塊的激光從所述包層光濾除器側(cè)輸入所述反向光隔離模塊，并在經(jīng)過(guò)所述反向光隔離模塊后輸入所述諧振腔模塊。

17、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述長(zhǎng)周期光柵組件被配置為將來(lái)自所述諧振腔模塊的反向傳輸?shù)睦w芯激光耦合到包層，所述包層光濾除器適于消除耦合至包層的激光。

18、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，其中，所述長(zhǎng)周期光柵組件的至少一個(gè)光纖夾具的所述彎曲夾持部分包括第一波狀?yuàn)A持區(qū)段，所述第一波狀?yuàn)A持區(qū)段及其相應(yīng)的被夾持光纖區(qū)段被配置為適于將來(lái)自所述諧振腔模塊的反向傳輸?shù)男盘?hào)光耦合至包層的第一長(zhǎng)周期光柵。

19、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，其中，所述長(zhǎng)周期光柵組件的至少一個(gè)光纖夾具的所述彎曲夾持部分還包括：第二波狀?yuàn)A持區(qū)段，所述第二波狀?yuàn)A持區(qū)段及其相應(yīng)的被夾持光纖區(qū)段被配置為適于將來(lái)自所述諧振腔模塊的反向傳輸?shù)睦怦詈现涟鼘拥牡诙L(zhǎng)周期光柵；和/或第三波狀?yuàn)A持區(qū)段，所述第三波狀?yuàn)A持區(qū)段及其相應(yīng)的被夾持光纖區(qū)段被配置為適于將來(lái)自所述諧振腔模塊的反向傳輸?shù)谋闷止怦詈现涟鼘拥牡谌L(zhǎng)周期光柵。

20、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述被夾持光纖被布置為圍繞所述光纖夾具的具有周向連續(xù)的第一夾持表面和彎曲纏繞表面的第一夾塊盤(pán)繞至少一周而在所述第一夾持表面處被所述彎曲夾持部分的相應(yīng)波狀?yuàn)A持區(qū)段夾持。

21、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述光纖激光器還包括設(shè)置于所述指示光模塊與所述反向光隔離模塊之間的模式匹配器。

22、根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，所述諧振腔模塊包括沿著所述指示光模塊正向輸出方向依次設(shè)置的正向泵浦源、正向合束器、高反射布拉格光柵、增益光纖、低反射布拉格光柵、反向合束器、反向泵浦源、另一包層光濾除器和輸出頭。

23、根據(jù)本實(shí)用新型的某些示例性實(shí)施例，能夠利用構(gòu)造簡(jiǎn)單的光纖夾具簡(jiǎn)單方便地在光纖激光器的光路的適當(dāng)位置提供長(zhǎng)周期光柵，該長(zhǎng)周期光柵由于自身具有復(fù)合的彎曲形狀而適于將以目標(biāo)波長(zhǎng)為中心的更大波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光從纖芯濾出而耦合至包層，優(yōu)選地還通過(guò)進(jìn)一步提供光纖的彎曲纏繞部分而僅通過(guò)使光纖簡(jiǎn)單地彎曲來(lái)更多地將該波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光從纖芯耦合到包層，從而能夠在光纖激光器中將反向傳輸?shù)母鞣N成分的光盡可能地從纖芯耦合到包層而有助于將它們從包層濾出，進(jìn)而隔離反向傳輸?shù)墓猓Ｗo(hù)指示光模塊，降低光纖熔斷的可能性，降低系統(tǒng)的srs(受激拉曼散射)效應(yīng)。

技術(shù)特征：

1.一種光纖夾具(1)，其特征在于，所述光纖夾具(1)具有適于夾持光纖的弧狀的彎曲夾持部分(1a)，所述彎曲夾持部分(1a)被配置為適于通過(guò)將被夾持光纖保持為預(yù)定的復(fù)合彎曲形狀而與所述被夾持光纖一起適于用作長(zhǎng)周期光柵，其中

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖夾具(1)，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖夾具(1)，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖夾具(1)，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光纖夾具(1)，其特征在于，

6.一種光纖激光器(100)，其特征在于，所述光纖激光器(100)包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖激光器(100)，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光纖激光器(100)，其特征在于，所述長(zhǎng)周期光柵組件(31)的至少一個(gè)光纖夾具(1)的所述彎曲夾持部分(1a)包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖激光器(100)，其特征在于，所述長(zhǎng)周期光柵組件(31)的至少一個(gè)光纖夾具(1)的所述彎曲夾持部分(1a)還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的光纖激光器(100)，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種光纖夾具(1)，其具有適于夾持光纖的弧狀的彎曲夾持部分(1A)，所述彎曲夾持部分(1A)被配置為通過(guò)將被夾持光纖保持為預(yù)定的復(fù)合彎曲形狀而與所述被夾持光纖一起適于用作長(zhǎng)周期光柵。本技術(shù)還提供了一種光纖激光器(100)，其包括指示光模塊(20)、諧振腔模塊(40)和反向光隔離模塊(30)，其設(shè)置于指示光模塊(20)與諧振腔模塊(40)之間，并且包括由至少一個(gè)光纖夾具(1)和被夾持光纖構(gòu)成的長(zhǎng)周期光柵組件(31)和包層光濾除器(32)。根據(jù)某些示例性實(shí)施例，能夠僅通過(guò)用光纖夾具夾持光纖而提供期望的長(zhǎng)周期光柵，進(jìn)而濾除反向傳輸?shù)牟黄谕墓猓苊夥祷氐墓鈸p壞指示光源和光纖，降低了系統(tǒng)的SRS效應(yīng)。

技術(shù)研發(fā)人員：賴(lài)雯靜,田小龍,胡志濤,余建敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：通快（中國(guó)）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240102
技術(shù)公布日：2024/12/30