高功率钕光纤激光器和放大器

摘要

提供了一种光纤块，所述光纤块被构造为具有包括Nd掺杂有源光纤和泵浦光输送光纤的光纤块，所述输送光纤具有以并排构造沿着有源光纤延伸的延伸部，从而将泵浦光发射到所述有源光纤的Nd掺杂芯体中。有源光纤的芯体由至少一个或多个包覆层围绕，所述包覆层与芯体相似，具有双瓶颈形截面，双瓶颈形截面具有相对大面积的中心区域和相对小的输入和输出区域。泵浦光输送光纤被构造为具有大致哑铃形截面，哑铃形截面具有与有源光纤的中心区域共同延伸的相对小面积的中心区域。有源光纤的尺寸设计为使得有源光纤的总长度被构造为提供在900nm范围内的激光信号的最大放大率，同时将1060nm范围内的放大率限制为预设阈值。光纤块被进一步构造为使得在无源光纤的相对大面积的输出端区域中支撑的未被吸收的光的主要部分进一步用于泵浦相邻的光纤块。

主权项

一种光纤激光器系统，包括：至少一个波导，所述至少一个波导被构造有：有源Nd掺杂光纤和无源泵浦光纤，所述有源Nd掺杂光纤和所述无源泵浦光纤相互光学连接并大致沿着平行轴线延伸，各个有源Nd掺杂光纤和所述无源泵浦光纤的包覆层具有相应的轴向延伸的中心区域，所述中心区域相互连接以限定选自以下所述结构中的一个的结构：设有每一个都被构造有轴向双瓶颈形横截面的芯体和包覆层的有源Nd掺杂光纤和具有轴向圆柱形横截面的无源泵浦光纤，其中所述双瓶颈形横截面包括桥接小直径输入端区域和小直径输出端区域的大直径中心区域；或被构造成包括具有轴向圆柱形横截面的包覆层和具有轴向双瓶颈形横截面的芯体的有源Nd掺杂光纤和具有轴向哑铃形横截面的无源泵浦光纤，其中所述哑铃形横截面包括桥接相对的大直径端区域的小直径中心区域；或包括每一个都具有轴向双瓶颈形横截面的芯体和包覆层的有源Nd掺杂光纤和具有哑铃形横截面的无源泵浦光纤，光纤保护涂层，所述光纤保护涂层包围各个有源Nd掺杂光纤和无源泵浦光纤的中心区域并连接到各个有源Nd掺杂光纤和无源泵浦光纤的中心区域，所述光纤保护涂层限定中心区域的总面积，各个中心区域的总包覆层面积大致等于各个光纤的输入端区域的总包覆层面积，其中在芯体的沿着有源Nd掺杂光纤的中心区域延伸的一部分中的泵浦光吸收率使得在Nd掺杂剂的给定浓度下对于工作波长下的信号光的期望增益和在寄生波长下的信号光的预设增益阈值来说所述有源Nd掺杂光纤具有最短可能长度。