提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置的製作方法

2023-10-07 03:52:29 1

專利名稱：提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置，屬於大
功率寬帶光纖放大器、光纖雷射器相干合成領域。
背景技術：
光纖放大器分為摻稀土光纖放大器與非線性光纖放大器。摻稀土光纖放大器採用 摻稀土元素(Nd， Sm， Ho， Er， Pr， Tm， Yb等)，利用受激輻射機制實現光的直接放大。
雖然IPG公司推出了 3千瓦寬帶接近衍射受限商用型單模光纖雷射器，然而為了 獲得麗量級良好質量的雷射，需要窄帶單頻光纖雷射器相干合成實現。因此，提高單個單 頻光纖雷射器的輸出功率，就是實現窄帶單頻光纖雷射器相干合成的關鍵。通常，採用單頻 光纖雷射器種子源與大芯層面積的光纖放大器來構成，這種結構稱為單頻主振蕩光纖放大 器。制約單頻主振蕩光纖放大器輸出功率的主要因素是大芯層面積光纖的受激布裡淵散 射。 通過溫度與壓力變化來展寬光纖的有效受激布裡淵散帶寬，以獲得光纖受激布裡 淵散射閾值的提高，已經在相關文獻中得到證實。現有文獻中採用壓力的裝置，需要將光纖 嵌入到柔性基礎中，雖然獲得了比較好的效果，但光纖一旦嵌入，將很難再次使用，而且無 法同時實現光纖的溫度與壓力變化。

發明內容
為了克服已有裝置中光纖不能再用以及無法同時實現光纖的溫度與壓力變化的 缺點，本發明提供了一種裝置，同時實現光纖的溫度與壓力變化，光纖可重複使用，光纖長 度可調節。 本發明的目的是通過以下技術方案實現的 提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置，該裝置包括內環盤、左 近半外環盤、右近半外環盤；內環盤內側分布散熱片，散熱片的分布沿內環盤內側非均勻分 布；內環盤外側表面上刻有螺旋槽，光纖從內環盤外側表面上短軸處進入螺旋槽，沿螺旋槽 繞行，從內環盤外側表面上短軸處螺旋槽出來；左近半外環盤與右近半外環盤的內側表面 分別與內環盤盤外側表面貼合，光纖兩端由左近半外環盤中的凹形槽或右近半外環盤中的 凹形槽中進入或出；在左近半外環盤與右近半外環盤的一端用螺釘與螺母連接固定，另一 端通過螺釘與螺母連接。 本發明的有益效果具體如下用於提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾 值的裝置，通過散熱片的非均勻分布，實現光纖的溫度變化，通過螺紋的位置實現光纖的壓 力變化，不需要對光纖進行任何粘貼處理，不破壞光纖，可靈巧地適應不同長度的光纖，且 易安裝與拆卸，具有適應性與通用性的優點。


圖1提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置主視圖。 圖2提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置俯視圖。 圖3提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置右視圖。 圖4內環盤主視圖。 圖5內環盤俯視圖。 圖6內環盤外側面上螺旋槽展開圖。 圖7左或右外環盤主視圖。 圖8左或右外環盤俯視圖。 圖9左或右外環盤右視圖。
具體實施例方式結合附圖對本發明作進一步說明下面實施例中尺寸的單位均為毫米。
實施例一 提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置，見圖1 圖3。該裝置包 括內環盤1、左外環盤2、右外環盤3 ;內環盤1內側分布散熱片5，散熱片5的分布沿內環盤 1內側非均勻分布；內環盤1外側表面上刻有螺旋槽，光纖從內環盤1外側表面上短軸處進 入螺旋槽，沿螺旋槽繞行，從內環盤1外側表面上短軸處螺旋槽出來；左外環盤2與右外環 盤3的內側表面分別與內環盤1盤外側表面貼合，光纖兩端由左外環盤2中的凹形槽61或 右外環盤3中的凹形槽62中進入或出；在左外環盤2與右外環盤3的一端用螺釘9與螺母 10連接固定，另一端通過螺釘7與螺母8連接。使用時，內環盤1通過孔11和12與固定平 臺連接；左外環盤2通過孔13與固定平臺連接；右外環盤3通過孔14與固定平臺連接。
如圖4、5，內環盤1內為圓柱形孔，外為橢圓柱形；內環盤1外側表面上刻有螺旋 槽，螺旋槽環數為35環，N為17。 如圖7、8、9，左外環盤2、右外環盤3的內側面為內環盤1的外側面相適應的橢圓 弧形，外為圓柱形；與內環盤1外側面短軸相切的方向上，在左外環盤2上開凹形槽61，凹 形槽61的開口覆蓋內環盤1外側面第一到第十八環的螺旋槽，凹形槽61的中心線與外側 表面上短軸相切，凹形槽61橫截面為長方形，長19，寬6。在外環盤3上開凹形槽62，凹形 槽62的開口覆蓋內環盤1外側面第十八到第三十五環的螺旋槽，凹形槽62的中心線與外 側表面上短軸相切，凹形槽62橫截面為長方形，長19，寬6。 內環盤1、外環盤2、外環盤3均由彈簧鋼或光纖材料製成。散熱片5為條形鋁片。
如圖6，內環盤1外側表面上螺旋槽的橫截面底為半徑為0. 35的半圓形，口的寬度 為0. 7，長度為0. 25的矩形，螺旋槽的螺距為1。 內環盤1高度37時，如圖4，圖5所示，內環盤1的內孔直徑為114，外側為橢圓形， 長軸長為180，短軸長為120。 內環盤1外側表面上螺旋槽第1環的起始點位於內環盤的端面下lmm處。左外環 盤2與右外環盤3的形狀和尺寸完全相同，但均不是一個整半環盤，見圖7。左外環盤2與 右外環盤3的內側為長軸長為180，短軸長為120的橢圓形，外側為直徑為190的圓形。
實施例二
提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置，見圖1 圖3。該裝置包 括內環盤1、左外環盤2、右外環盤3 ;內環盤1內側分布散熱片5，散熱片5的分布沿內環盤 1內側非均勻分布；內環盤1外側表面上刻有螺旋槽，光纖從內環盤1外側表面上短軸處進 入螺旋槽，沿螺旋槽繞行，從內環盤1外側表面上短軸處螺旋槽出來；左外環盤2與右外環 盤3的內側表面分別與內環盤1盤外側表面貼合，光纖兩端由左外環盤2中的凹形槽61或 右外環盤3中的凹形槽62中進入或出；在左外環盤2與右外環盤3的一端用螺釘9與螺母 10連接固定，另一端通過螺釘7與螺母8連接。使用時，內環盤1通過孔11和12與固定平 臺連接；左外環盤2通過孔13與固定平臺連接；右外環盤3通過孔14與固定平臺連接。
如圖4、5，內環盤1內為圓柱形孔，外為橢圓柱形；內環盤1外側表面上刻有螺旋 槽，螺旋槽環數為101環，N為50。 如圖7、8、9，左外環盤2、右外環盤3的內側面為內環盤1的外側面相適應的橢圓 弧形，外為圓柱形；與內環盤1外側面短軸相切的方向上，在左外環盤2上開凹形槽61，凹 形槽61的開口覆蓋內環盤1外側面第一到第五十一環的螺旋槽，凹形槽61的中心線與外 側表面上短軸相切，凹形槽61橫截面為長方形，長53，寬6。在外環盤3上開凹形槽62，凹 形槽62的開口覆蓋內環盤1外側面第五十一到一百零一環的螺旋槽，凹形槽62的中心線 與外側表面上短軸相切，凹形槽62橫截面為長方形，長53，寬6。 內環盤1、外環盤2、外環盤3均由彈簧鋼或光纖材料製成。散熱片5為條形鋁片。
如圖6，內環盤1外側表面上螺旋槽的橫截面底為半徑為0. 35的半圓形，口的寬度 為0. 7，長度為0. 25的矩形，螺旋槽的螺距為1。 內環盤1高度105時，如圖4，圖5所示，內環盤1的內孔直徑為114，外側為橢圓 形，長軸長為180，短軸長為120。 內環盤1外側表面上螺旋槽第1環的起始點位於內環盤的端面下2mm處。左外環 盤2與右外環盤3的形狀和尺寸完全相同，但均不是一個整半環盤，見圖7。左外環盤2與 右外環盤3的內側為長軸長為180，短軸長為120的橢圓形，外側為直徑為190的圓形。
權利要求
提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置，其特徵為該裝置包括內環盤(1)、左外環盤(2)、右外環盤(3)；內環盤(1)內側分布散熱片(5)，散熱片(5)的分布沿內環盤(1)內側非均勻分布；內環盤(1)外側表面上刻有螺旋槽，光纖從內環盤(1)外側表面上短軸處進入螺旋槽，沿螺旋槽繞行，從內環盤(1)外側表面上短軸處螺旋槽出來；左外環盤(2)與右外環盤(3)的內側表面分別與內環盤(1)盤外側表面貼合，光纖兩端由左外環盤(2)中的凹形槽(61)或右外環盤(3)中的凹形槽(62)中進入或出；在左外環盤(2)與右外環盤(3)的一端用螺釘(9)與螺母(10)連接固定，另一端通過螺釘(7)與螺母(8)連接。
2. 根據權利要求1所述的用於提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置，其特徵為內環盤(1)內為圓柱形孔，外為橢圓柱形；內環盤(1)外側表面上刻有螺旋槽，螺旋槽環數為2N+1環，N為1 50的自然數。
3. 根據權利要求1或2所述的用於提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置，其特徵為左外環盤(2)、右外環盤(3)的內側面為內環盤(1)的外側面相適應的橢圓弧形，外為圓柱形；與內環盤(1)外側面短軸相切的方向上，在左外環盤(2)上開凹形槽(61)，凹形槽(61)的開口覆蓋內環盤(1)外側面第1 N+1環的螺旋槽，在外環盤(3)上開凹形槽(62)，凹形槽(62)的開口覆蓋內環盤(1)外側面第N+1 2N+1的螺旋槽；左外環盤(2)與右外環盤(3)的形狀和尺寸相同，N為1 50的自然數。
4. 根據權利要求1所述的用於提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置，其特徵為內環盤(D、外環盤(2)、外環盤(3)均由彈簧鋼或光纖材料製成；散熱片(5)為條形鋁片。
全文摘要
一種提高單頻高功率光纖放大器受激布裡淵散射閾值的裝置，屬於大功率寬帶光纖放大器、光纖雷射器相干合成領域。該裝置內環盤(1)內側非均勻分布著散熱片(5)，內環盤外側表面上刻有螺旋槽，光纖從內環盤外側表面上短軸處進入螺旋槽，沿螺旋槽繞行，從內環盤外側表面上短軸處螺旋槽出來；左外環盤(2)與右外環盤(3)的內側表面分別與內環盤外側表面貼合，光纖兩端由左外環盤中的凹形槽(61)或右外環盤中的凹形槽(62)中進入或出；在左外環盤與右外環盤的一端用螺釘(9)與螺母(10)連接固定，另一端通過螺釘(7)與螺母(8)連接，可靈巧地適應不同長度的光纖，且易安裝與拆卸，同時實現光纖的溫度與壓力變化。
文檔編號H01S3/067GK101702486SQ20091023778
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月19日 優先權日2009年11月19日
發明者周倩, 寧提綱, 李晶, 胡旭東, 裴麗 申請人:北京交通大學