CN116154593A - 实现多模光纤放大器模式自清洁装置、***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现多模光纤放大器模式自清洁装置、***及方法，其装置包括激光分束模块、渐变折射率增益光纤放大器、激光分束镜、激光模式分析装置及反馈模块；激光分束模块将种子光分束为信号光及辅助光；渐变折射率增益光纤放大器对信号光及辅助光进行放大；激光分束镜将放大后的信号光及辅助光进行分束；激光模式分析装置输出多种模式信息；反馈模块根据多种所述模式信息生成功率反馈信息、并输出至所述激光分束模块；激光分束模块根据功率反馈信息对信号光的功率及辅助光的功率进行功率比例调节，激光分束镜输出功率比例调节后的目标激光。本发明能调节信号光和辅助光的功率比例，实现模式自清洁，提高输出的光束质量。

Description

实现多模光纤放大器模式自清洁装置、***及方法

技术领域

本发明涉及光纤激光技术领域，具体是涉及一种实现多模光纤放大器模式自清洁装置、***及方法。

背景技术

多模光纤在高平均功率、高峰值功率光纤激光器中通常扮演低亮度泵浦激光耦合和光束传输的角色。在某些对光束质量不敏感的应用中，多模光纤放大器由于承载功率密度高，不易累积时域-频域非线性效应，已经在逐渐成为工业加工、基础科学、激光通讯领域不可或缺的工具。然而，多模增益光纤输出的激光模式是多个激光横模的混合体，限制了多模增益光纤在精密加工、超短脉冲放大、下一代激光通讯领域的应用。渐变折射率光纤的横模传输模式受到光纤非线性效应，特别是克尔效应的影响，在高峰值功率下表现出自清洁的特性，即通过增加激光峰值功率可以在多模渐变折射率光纤中提高基横模的占比。然而，传输模式自清洁效应表现出的阈值特性与激光峰值功率相关。当前，使用高峰值功率的单模激光在多模渐变折射率光纤中传输，利用模式自清洁效应，可以提高输出激光的光束质量，甚至达到近衍射极限。然而，当使用掺杂多模渐变折射率光纤作为增益介质进行放大时，高阶模式在信号光放大过程中被激发出来，限制了放大后激光的基横模的占比，最终引起输出光束质量退化。

因此，针对上述问题，如何找到一种在多模渐变光纤放大器中实现模式自清洁的方法，并能使用在高峰值功率激光***中，就成为业内亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种实现多模光纤放大器模式自清洁装置、***及方法，调节信号光和辅助光的功率比例，实现模式自清洁，提高输出的光束质量。

第一方面，提供一种实现多模光纤放大器模式自清洁装置，包括：

激光分束模块，用于接收种子激光器输出的种子光，并将所述种子光分束为信号光及辅助光输出；

渐变折射率增益光纤放大器，用于对所述信号光及所述辅助光进行放大；

激光分束镜，用于将放大后的信号光及辅助光进行分束输出；

激光模式分析装置，用于将其中一束信号光及其中一束辅助光进行光学模式分析，并输出多种模式信息；以及，

反馈模块，与所述激光模式分析装置电连接，用于根据多种所述模式信息生成功率反馈信息、并输出至所述激光分束模块；

其中，所述激光分束模块根据所述功率反馈信息对信号光的功率及辅助光的功率进行功率比例调节，所述激光分束镜输出功率比例调节后的目标激光。

在一些实施例中，所述激光分束模块包括功率分束模块、信号光夹角调节模块、辅助光夹角调节模块及第一聚焦透镜；

所述功率分束模块，用于将所述种子光分束为信号光及辅助光、且调节信号光的功率及辅助光的功率的功率分束模块；

所述信号光夹角调节模块，用于调节信号光的传输夹角；

所述辅助光夹角功率调节模块，用于调节辅助光的传输夹角及功率；

其中，所述功率分束模块用于将进行夹角调节后的信号光、夹角及功率调节后的辅助光传输至所述第一聚焦透镜，所述第一聚焦透镜将接收到的信号光及辅助光耦合传输至所述渐变折射率增益光纤放大器。

在一些实施例中，所述功率分束模块包括设于所述种子激光器一侧的半波片，设于所述半波片一侧的第一反射镜，及偏振分束镜；所述第一反射镜设于所述半波片与所述偏振分束镜之间。

在一些实施例中，所述信号光夹角调节模块包括设于所述偏振分束镜一侧的第一四分之一波片及第二反射镜，所述第一四分之一波片设于所述第二反射镜与所述偏振分束镜之间；

所述辅助光夹角功率调节模块包括设于所述偏振分束镜一侧的第二四分之一波片、声光调制器及第三反射镜，所述第二四分之一波片设于所述声光调制器与所述偏振分束镜之间，所述声光调制器设于所述第二四分之一波片与所述第三反射镜之间；

所述第一聚焦透镜设于所述偏振分束镜的另一侧。

在一些实施例中，所述第二反射镜与信号光的传输路径之间的夹角不为90度；或者，

所述第三反射镜与辅助光的传输路径之间的夹角不为90度。

在一些实施例中，所述激光模式分析装置包括激光缩束装置、模式滤波反射镜装置、第二聚焦透镜、第一光电探测器及第二光电探测器；

所述激光缩束装置设于所述激光分束镜与所述模式滤波反射镜装置之间，用于对其中一束信号光及其中一束辅助光进行缩束；

所述模式滤波反射镜装置设于所述激光缩束装置与所述第二光电探测器之间，用于从缩束后的其中一束信号光与其中一束辅助光中分离出基模模式激光及高阶模式激光；

所述第二聚焦透镜与所述第一光电探测器设于所述模式滤波反射镜装置的一侧，所述第一光电探测器与所述反馈模块电连接，所述第一光电探测器用于探测所述高阶模式激光并输出高阶模式测量信息；

所述第二光电探测器设于所述模式滤波反射镜装置的另一侧，所述第二光电探测器与所述反馈模块电连接，用于探测所述基模模式激光并输出基模模式测量信息。

在一些实施例中，所述模式滤波反射镜装置包括两个滤波反射镜，每个滤波反射镜上均开设有模式孔，所述模式孔的孔径大于所述基模模式激光的光束半径。

第二方面，提供一种实现多模光纤放大器模式自清洁***，包括：

种子激光器，用于输出种子光；以及，

如上述所述的实现多模光纤放大器模式自清洁装置，所述实现多模光纤放大器模式自清洁装置设于所述种子激光器的一侧。

第三方面，提供一种实现多模光纤放大器模式自清洁方法，包括以下步骤：

激光分束模块接收种子激光器输出的种子光，并将所述种子光分束为信号光及辅助光输出；

渐变折射率增益光纤放大器对所述信号光及所述辅助光进行放大；

激光分束镜将放大后的信号光及辅助光进行分束输出；

激光模式分析装置将其中一束信号光及其中一束辅助光进行光学模式分析，并输出多种模式信息；

反馈模块根据多种所述模式信息生成功率反馈信息、并输出至所述激光分束模块；

所述激光分束模块根据所述功率反馈信息对信号光的功率及辅助光的功率进行功率占比调节，所述激光分束镜输出功率占比调节后的目标激光。

与现有技术相比，本发明的激光分束模块将所述种子光分束为信号光及辅助光，辅助光用于控制动态光栅；然后信号光和辅助光同时耦合到渐变折射率增益光纤放大器中进行放大；放大后的信号光及辅助光经过激光分束镜分束，小部分信号光及辅助光反射到激光模式分析装置中进行光学模式分析，输出多种模式信息，并经过反馈装置处理后产生误差信号，反馈控制激光分束模块，调节信号光和辅助光的功率比例，实现模式自清洁，从而获得激光分束镜透射输出的高光束质量目标激光。

附图说明

图1是本发明一种实现多模光纤放大器模式自清洁***的结构示意图；

图2是本发明的激光分束模块的结构示意图；

图3是本发明的激光模式分析装置的结构示意图；

图4是本发明一种实现多模光纤放大器模式自清洁方法的一实施例的流程示意图。

附图标号：

100、种子激光器；200、激光分束模块；201、半波片；202、第一反射镜；203、偏振分束镜；204、第一四分之一波片；205、第二反射镜；206、第二四分之一波片；207、声光调制器；208、第三反射镜；209、第一聚焦透镜；300、渐变折射率增益光纤放大器；400、激光分束镜；500、激光模式分析装置；501、激光缩束装置；502、模式滤波反射镜装置；503、第二聚焦透镜；504、第一光电探测器；505、第二光电探测器；600、反馈装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示，本发明实施例提供一种实现多模光纤放大器模式自清洁装置，包括：

激光分束模块200，用于接收种子激光器100输出的种子光，并将所述种子光分束为信号光及辅助光输出；

渐变折射率增益光纤放大器300，用于对所述信号光及所述辅助光进行放大；渐变折射率增益光纤放大器300的纤芯折射率延径向逐渐增加直至纤芯达到最大；

激光分束镜400，用于将放大后的信号光及辅助光进行分束输出；

激光模式分析装置500，用于将其中一束信号光及其中一束辅助光进行光学模式分析，并输出多种模式信息；以及，

反馈模块，与所述激光模式分析装置500电连接，用于根据多种所述模式信息生成功率反馈信息、并输出至所述激光分束模块200；

其中，所述激光分束模块200根据所述功率反馈信息对信号光的功率及辅助光的功率进行功率占比调节，所述激光分束镜400输出功率占比调节后的目标激光。

具体的，本实施例中，激光分束模块200将所述种子光分束为信号光及辅助光，辅助光用于控制动态光栅；然后信号光和辅助光同时耦合到渐变折射率增益光纤放大器300中进行放大；放大后的信号光及辅助光经过激光分束镜400分束，小部分信号光及辅助光反射到激光模式分析装置500中进行光学模式分析，输出多种模式信息，并经过反馈装置600处理后产生误差信号，反馈控制激光分束模块200，调节信号光和辅助光的功率比例，实现模式自清洁，从而获得激光分束镜400透射输出的高光束质量目标激光。

根据渐变折射率光纤的光束传输理论，基模模式的传播常数表现出等距值的特性，因此相关模式耦合会沿光纤引起周期性局部强度振荡，克尔效应将其转化为折射率的周期性纵向调制，从而形成一种虚拟的折射率光栅，该光栅的分布和光栅周期与光纤中的峰值功率密度相关。因此，引入辅助光，激发激光放大和传输过程中的高阶模式，可以实现调节折射率光栅分布的目的，从而实现光束自清洁。

因此，本发明通过控制辅助光耦合到渐变折射率增益光纤放大器300的峰值功率，控制信号光和辅助光的功率比例，在克尔效应的作用下，利用渐变折射率光纤光束传输常数，形成动态模式滤波光栅，在任意功率下获得光束自清洁，提高输出的光束质量。

具体参见图2所示，所述激光分束模块200包括功率分束模块、信号光夹角调节模块、辅助光夹角调节模块及第一聚焦透镜209；

所述功率分束模块，用于将所述种子光分束为信号光及辅助光、且调节信号光的功率及辅助光的功率的功率分束模块；

所述信号光夹角调节模块，用于调节信号光的传输夹角；

所述辅助光夹角功率调节模块，用于调节辅助光的传输夹角及功率；

其中，所述功率分束模块用于将进行夹角调节后的信号光、夹角及功率调节后的辅助光传输至所述第一聚焦透镜209，所述第一聚焦透镜209将接收到的信号光及辅助光耦合传输至所述渐变折射率增益光纤放大器300。

具体的，本实施例中，信号光夹角调节模块调节信号光的传输夹角，辅助光夹角功率调节模块调节辅助光的传输夹角及功率；两束输出激光并不重合或平行，存在一定的夹角，用于激发虚拟折射率光栅；通过控制辅助光耦合到多模渐变增益光纤的角度和峰值功率，控制信号光和辅助光的功率比例，在克尔效应的作用下，利用渐变折射率光纤光束传输常数，形成动态模式滤波光栅，在任意功率下获得光束自清洁，提高输出的光束质量。

可选地，所述功率分束模块包括设于所述种子激光器100一侧的第一半波片201，设于所述第一半波片201一侧的第一反射镜202，及偏振分束镜203；所述第一反射镜202设于所述第一半波片201与所述偏振分束镜203之间。

第一半波片201可以旋转光的偏振方向，而偏振分束镜203可以选择透过的偏振方向，两者组合可以实现光功率能量的连续调节。

可选的，所述信号光夹角调节模块包括设于所述偏振分束镜203一侧的第一四分之一波片204及第二反射镜205，所述第一四分之一波片204设于所述第二反射镜205与所述偏振分束镜203之间；

所述辅助光夹角功率调节模块包括设于所述偏振分束镜203一侧的第二四分之一波片206、声光调制器207及第三反射镜208，所述第二四分之一波片206设于所述声光调制器207与所述偏振分束镜203之间，所述声光调制器207设于所述第二四分之一波片206与所述第三反射镜208之间；

所述第一聚焦透镜209设于所述偏振分束镜203的另一侧。

具体的，本实施例中，种子激光器100输出的种子光经过第一半波片201后，偏振态发生变化，由第一反射镜202（45°反射镜）反射在偏振分束镜203上，通过调节第一半波片201的角度，可以实现信号光和辅助光的功率初步分配。随后，分束后的信号光和辅助光，一路信号光经过第一四分之一波片204和第二反射镜205（0°反射镜）后延原路径反射回到偏振分束镜203上，由于第一四分之一波片204的偏振旋转效应，经过偏振分束镜203透射进入第一聚焦透镜209上。另一束光作为辅助光，经过第二四分之一波片206、声光调制器207和第三反射镜208（0°反射镜）后，由于第二四分之一波片206的偏振旋转效应，经过偏振分束镜203透射进入第一聚焦透镜209上。输入光耦合至声光调制器207的零级光轴，利用声光调制器207的衍射效应可以实现对辅助光功率的精确控制，即可以调节零级衍射信号的功率值；因此利用辅助光激发高阶模式，调整虚拟折射率光栅分布，实现模式自清洁。

可选的，所述第二反射镜205与信号光的传输路径之间的夹角不为90度；或者，所述第三反射镜208与辅助光的传输路径之间的夹角不为90度。

具体的，本实施例中，0°反射镜与输入光束不成90°关系，略微偏转一个较小的角度，从而保证辅助光或信号光经过第一聚焦透镜209后延不同的光轴耦合进入渐变折射率增益光纤放大器300，从而利用辅助光激发高阶模式，调整虚拟折射率光栅分布，实现模式自清洁。具体参见图3所示，所述激光模式分析装置500包括激光缩束装置501、模式滤波反射镜装置502、第二聚焦透镜503、第一光电探测器504及第二光电探测器505；

所述激光缩束装置501设于所述激光分束镜400与所述模式滤波反射镜装置502之间，用于对其中一束信号光及其中一束辅助光进行缩束；

所述模式滤波反射镜装置502设于所述激光缩束装置501与所述第二光电探测器505之间，用于从缩束后的其中一束信号光与其中一束辅助光中分离出基模模式激光及高阶模式激光；

所述第二聚焦透镜503与所述第一光电探测器504设于所述模式滤波反射镜装置502的一侧，所述第一光电探测器504与所述反馈模块电连接，所述第一光电探测器504用于探测所述高阶模式激光并输出高阶模式测量信息；

所述第二光电探测器505设于所述模式滤波反射镜装置502的另一侧，所述第二光电探测器505与所述反馈模块电连接，用于探测所述基模模式激光并输出基模模式测量信息。

可选地，所述模式滤波反射镜装置502包括两个滤波反射镜，每个滤波反射镜上均开设有模式孔，所述模式孔的孔径大于所述基模模式激光的光束半径。

需要说明的是，两个滤波反射镜分别对应于信号光和辅助光，一个滤波反射镜从信号光中分离出基模模式激光及高阶模式激光，另一个滤波反射镜从辅助光中分离出基模模式激光及高阶模式激光。

具体的，本实施例中，激光缩束装置501包括两个相对设置的透镜；放大后的激光经过激光分束镜400后少部分耦合进入激光缩束装置501中对光斑进行缩束，然后耦合至模式滤波反射镜装置502；滤波反射镜为镜片中心带有小孔的反射镜，利用高阶模式发散角大于基模模式的特点，接近基模模式的激光透过小孔耦合到第二光电探测器505上，而发散角较大的高阶模式则反射到第二聚焦透镜503上，再次聚焦在第一光电探测器504上。两个光电探测器输出的信号输入至反馈装置600中，进行差分运算，获得反馈信号，从而控制声光调制器207进行动态功率调节。

本发明实施例还提供了一种实现多模光纤放大器模式自清洁***，包括：种子激光器100，用于输出种子光；以及如上述所述的实现多模光纤放大器模式自清洁装置，所述实现多模光纤放大器模式自清洁装置设于所述种子激光器100的一侧。

所述种子激光器100为连续或者脉冲激光器，可根据应用需求选择不同的激光器，包括但不限于锁模脉冲光纤激光器、单频光纤激光器、连续光纤激光器等。

参见图4所示，本发明实施例还提供了一种实现多模光纤放大器模式自清洁方法，包括以下步骤：

S100，激光分束模块接收种子激光器输出的种子光，并将所述种子光分束为信号光及辅助光输出；

S200，渐变折射率增益光纤放大器对所述信号光及所述辅助光进行放大；

S300，激光分束镜将放大后的信号光及辅助光进行分束输出；

S400，激光模式分析装置将其中一束信号光及其中一束辅助光进行光学模式分析，并输出多种模式信息；

S500，反馈模块根据多种所述模式信息生成功率反馈信息、并输出至所述激光分束模块；

S600，所述激光分束模块根据所述功率反馈信息对信号光的功率及辅助光的功率进行功率占比调节，所述激光分束镜输出功率占比调节后的目标激光。

具体的，本实施例中，种子激光器输出的种子光经过半波片后，偏振态发生变化，由第一反射镜反射在偏振分束镜上，通过调节半波片的角度，可以实现信号光和辅助光的功率初步分配。随后，分束后的信号光和辅助光，一路信号光经过第一四分之一波片和第二反射镜（0°反射镜）后延原路径反射回到偏振分束镜上，由于第一四分之一波片的偏振旋转效应，经过偏振分束镜透射进入第一聚焦透镜上。另一束光作为辅助光，经过第二四分之一波片、声光调制器和第三反射镜（0°反射镜）后，由于第二四分之一波片的偏振旋转效应，经过偏振分束镜透射进入第一聚焦透镜上。输入光耦合至声光调制器的零级光轴，利用声光调制器的衍射效应可以实现对辅助光功率的精确控制，即可以调节零级衍射信号的功率值；0°反射镜与输入光束不成90°关系，略微偏转一个较小的角度，从而保证辅助光或信号光经过第一聚焦透镜后延不同的光轴耦合进入渐变折射率增益光纤放大器，放大后的激光经过激光分束镜后少部分耦合进入激光缩束装置中对光斑进行缩束，然后耦合至模式滤波反射镜装置；滤波反射镜为镜片中心带有小孔的反射镜，利用高阶模式发散角大于基模模式的特点，接近基模模式的激光透过小孔耦合到第二光电探测器上，而发散角较大的高阶模式则反射到第二聚焦透镜上，再次聚焦在第一光电探测器上。两个光电探测器输出的信号输入至反馈装置中，进行差分运算，获得反馈信号，从而控制声光调制器进行动态功率调节。

因此，本发明通过控制辅助光耦合到渐变折射率增益光纤放大器的峰值功率，控制信号光和辅助光的功率比例，在克尔效应的作用下，利用渐变折射率光纤光束传输常数，形成动态模式滤波光栅，在任意功率下获得光束自清洁，提高输出的光束质量。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种实现多模光纤放大器模式自清洁装置，其特征在于，包括：

激光分束模块，用于接收种子激光器输出的种子光，并将所述种子光分束为信号光及辅助光输出；

渐变折射率增益光纤放大器，用于对所述信号光及所述辅助光进行放大；

激光分束镜，用于将放大后的信号光及辅助光进行分束输出；

激光模式分析装置，用于将其中一束信号光及其中一束辅助光进行光学模式分析，并输出多种模式信息；以及，

反馈模块，与所述激光模式分析装置电连接，用于根据多种所述模式信息生成功率反馈信息、并输出至所述激光分束模块；

其中，所述激光分束模块根据所述功率反馈信息对信号光的功率及辅助光的功率进行功率比例调节，所述激光分束镜输出功率比例调节后的目标激光。

2.如权利要求1所述的实现多模光纤放大器模式自清洁装置，其特征在于，所述激光分束模块包括功率分束模块、信号光夹角调节模块、辅助光夹角调节模块及第一聚焦透镜；

所述功率分束模块，用于将所述种子光分束为信号光及辅助光、且调节信号光的功率及辅助光的功率的功率分束模块；

所述信号光夹角调节模块，用于调节信号光的传输夹角；

所述辅助光夹角功率调节模块，用于调节辅助光的传输夹角及功率；

其中，所述功率分束模块用于将进行夹角调节后的信号光、夹角及功率调节后的辅助光传输至所述第一聚焦透镜，所述第一聚焦透镜将接收到的信号光及辅助光耦合传输至所述渐变折射率增益光纤放大器。

3.如权利要求2所述的实现多模光纤放大器模式自清洁装置，其特征在于，所述功率分束模块包括设于所述种子激光器一侧的半波片，设于所述半波片一侧的第一反射镜，及偏振分束镜；所述第一反射镜设于所述半波片与所述偏振分束镜之间。

4.如权利要求3所述的实现多模光纤放大器模式自清洁装置，其特征在于，所述信号光夹角调节模块包括设于所述偏振分束镜一侧的第一四分之一波片及第二反射镜，所述第一四分之一波片设于所述第二反射镜与所述偏振分束镜之间；

所述辅助光夹角功率调节模块包括设于所述偏振分束镜一侧的第二四分之一波片、声光调制器及第三反射镜，所述第二四分之一波片设于所述声光调制器与所述偏振分束镜之间，所述声光调制器设于所述第二四分之一波片与所述第三反射镜之间；

所述第一聚焦透镜设于所述偏振分束镜的另一侧。

5.如权利要求4所述的实现多模光纤放大器模式自清洁装置，其特征在于，所述第二反射镜与信号光的传输路径之间的夹角不为90度；或者，

所述第三反射镜与辅助光的传输路径之间的夹角不为90度。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的实现多模光纤放大器模式自清洁装置，其特征在于，所述激光模式分析装置包括激光缩束装置、模式滤波反射镜装置、第二聚焦透镜、第一光电探测器及第二光电探测器；

所述激光缩束装置设于所述激光分束镜与所述模式滤波反射镜装置之间，用于对其中一束信号光及其中一束辅助光进行缩束；

所述模式滤波反射镜装置设于所述激光缩束装置与所述第二光电探测器之间，用于从缩束后的其中一束信号光与其中一束辅助光中分离出基模模式激光及高阶模式激光；

所述第二聚焦透镜与所述第一光电探测器设于所述模式滤波反射镜装置的一侧，所述第一光电探测器与所述反馈模块电连接，所述第一光电探测器用于探测所述高阶模式激光并输出高阶模式测量信息；

所述第二光电探测器设于所述模式滤波反射镜装置的另一侧，所述第二光电探测器与所述反馈模块电连接，用于探测所述基模模式激光并输出基模模式测量信息。

7.如权利要求6所述的实现多模光纤放大器模式自清洁装置，其特征在于，所述模式滤波反射镜装置包括两个滤波反射镜，每个滤波反射镜上均开设有模式孔，所述模式孔的孔径大于所述基模模式激光的光束半径。

8.一种实现多模光纤放大器模式自清洁***，其特征在于，包括：

种子激光器，用于输出种子光；以及，

如权利要求1至7中任一项所述的实现多模光纤放大器模式自清洁装置，所述实现多模光纤放大器模式自清洁装置设于所述种子激光器的一侧。

9.一种实现多模光纤放大器模式自清洁方法，其特征在于，包括以下步骤：

激光分束模块接收种子激光器输出的种子光，并将所述种子光分束为信号光及辅助光输出；

渐变折射率增益光纤放大器对所述信号光及所述辅助光进行放大；

激光分束镜将放大后的信号光及辅助光进行分束输出；

激光模式分析装置将其中一束信号光及其中一束辅助光进行光学模式分析，并输出多种模式信息；

反馈模块根据多种所述模式信息生成功率反馈信息、并输出至所述激光分束模块；

所述激光分束模块根据所述功率反馈信息对信号光的功率及辅助光的功率进行功率占比调节，所述激光分束镜输出功率占比调节后的目标激光。

Images