CN116937315B - 一种双端输出的多波长光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光纤激光器技术领域，具体是指一种双端输出的多波长光纤激光器。双端输出的多波长光纤激光器设有多个激光光源，不同所述激光光源产生的激光的波长不同，每个所述激光光源均通过不同输入光纤连接不同分配器；所述输出光纤有两个，每个所述输出光纤上均设有光纤耦合器；每个所述激光光源均通过所述输入光纤连接所述分配器，所述分配器将输入的光信号分配入两个分支光纤中，两个所述分支光纤通过设于所述光纤耦合器分别接入两个所述输出光纤；所述输出光纤的末端设有输出端口用于连接外部光纤。本发明所述的一种双端输出的多波长光纤激光器可将不同波长的激光按指定光强比例灵活分配至两个输出端口。
Description
技术领域
本发明属于光纤激光器技术领域，具体是指一种双端输出的多波长光纤激光器。
背景技术
光纤激光器是一种高效而广泛应用于通信、医疗和材料加工等领域的光学设备。它利用激发的特定介质来放大光信号并产生激光。双端输出的光纤激光器具有同时从两端输出激光的特性，为一些特殊应用提供了便利。光纤激光器通常使用固定的光纤耦合器来将不同波长的光信号耦合到输出光纤中。这种固定结构限制了光的传输效率和调节灵活性。无法根据实际需求灵活调整不同波长光信号的输出光强比例。虽然可采用可调分光比的光纤分束器对光信号的光强进行分配，将光信号分隔到不同的输出通道，但光纤分束器通常无法完全将光信号只传输到其中一个分支光纤中，当需要使某个波长的光信号只出现在一个输出端中时，现有光纤激光器无法实现该效果。
综上所述，当前双端输出的光纤激光器在调节输出光纤中方面存在不足，无法根据需要在调整两个输出光纤中不同波长光信号的光强比例同时使某一波长的光信号只由一个端口输出且可灵活切换光信号输出的端口。
发明内容
为了解决上述现有技术中双端输出的光纤激光器无法根据需要在调整两个输出光纤中不同波长光信号的光强比例同时使某一波长的光信号只由一个端口输出且可灵活切换光信号输出的端口的问题，本发明提出一种双端输出的多波长光纤激光器，可灵活分配两个输出光纤中不同波长光信号的光强比例，也可将输入的光信号只传输到其中一个分支光纤并灵活切换。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种双端输出的多波长光纤激光器，包括激光光源、输入光纤、分配器、分支光纤、光纤耦合器、和输出光纤；其中，
所述激光光源有多个，不同所述激光光源产生的激光的波长不同，每个所述激光光源均通过不同所述输入光纤连接不同所述分配器；
所述输出光纤有两个，每个所述输出光纤上均设有所述光纤耦合器；
每个所述激光光源均通过所述输入光纤连接所述分配器，所述分配器将所述输入光纤输送的光信号分配入两个所述分支光纤中，两个所述分支光纤通过设于所述输出光纤上的所述光纤耦合器分别接入两个所述输出光纤；
所述输出光纤的末端设有输出端口用于连接外部光纤。
每个所述激光光源发出的不同波长的激光，均由所述分配器分配至两个所述输出光纤，实现双端输出多波长光信号的效果；所述分配器包括光开关和光纤分束器，所述光开关设有一个输入通道和三个输出通道，所述输入通道连接所述输入光纤，两个所述输出通道分别连接至两个所述分支光纤，所述分支光纤上均设有所述光纤耦合器，一个所述输出端连接至所述光纤分束器，所述光纤分束器分出两条光纤分别连接至两个所述分支光纤上的所述光纤耦合器；所述光纤分束器采用可调节分光比的类型。通过所述光开关，可选择将所述输入光纤接入所述输入通道的光信号传输到三个所述输出通道中的一个，在本发明中，可将输入光纤的光信号只传输到其中一个所述分支光纤，并最终传输进入一个输出光纤，也可将所述输入光纤的光信号传输至所述光纤分束器，通过所述光纤分束器分配光信号强度后同时传输至两个所述分支光纤，并最终传输进两个所述输出光纤；可调节分光比的所述光纤分束器可根据需要将输入的的光信号按一定比例分配到两个所述分支光纤中。
进一步地，还包括第一控制电路，所述激光光源接入第一控制电路，所述第一控制电路上设有电流控制芯片。所述第一控制电路用于给所述激光光源供能，通过所述电流控制芯片可控制所述第一控制电路的电流强度，进而改变所述激光光源产生的激光的强度。
进一步地，所述分配器包括第二控制电路，所述光开关接入所述第二控制电路，所述第二控制电路上设有通道选择控制芯片。通过所述通道选择控制芯片可控制所述光开关将输入的光信号传输至三个输出通道中的一个。
进一步地，所述分配器包括第三控制电路，可调分光比的所述光纤分束器接入所述第三控制电路，所述第三控制电路上设有分光比控制芯片。通过所述分光比控制芯片可根据需要调节所述光纤分束器的分光比。
进一步地，所述输出光纤上最末端的所述光纤耦合器和所述输出端口之间设有光强检测器。所述光强检测器可检测该输出光纤最终输出的不同波长的光信号的光强。
进一步地，还包括中控芯片，所述中控芯片分别与所述光强检测器、所述电流控制芯片、所述通道选择控制芯片和所述分光比控制芯片电连接。所述光强检测器测得的最终输出的光信号的光强并发送给所述中控芯片，所述中控芯片判断输出光强是否符合预期结果，据此调节各个所述激光光源的光强、所述光开关的通道选择和所述光纤分束器的分光比，使最终输出的两个所述输出端口中不同波长的光信号的光强均符合要求。
进一步地，所述光纤耦合器采用2x1光纤耦合器，可将两个输入光信号合并成一个输出光信号，一个所述输出光纤上设有的所述光纤耦合器的数量等于所述激光光源的数量。多个所述光纤耦合器将不同波长的光信号汇入所述输出光纤，使输出光纤中传输多波长光信号。
本发明的一种双端输出的多波长光纤激光器的有益效果如下：设有多个产生不同波长激光的激光光源，每个激光光源均连接有一个分配器，分配器将光信号分配到两个分支光纤，分配器包括光开关，光开关的两个输出通道分别连接两个分支光纤，可将输入的光信号单独传输进其中一个分支光纤，并最终只传输进一个输出光纤，可根据需要将指定波长的光信号单独由一个输出端口输出，并可灵活切换输出端口；分配器包括光纤分束器，光纤分束器采用可调节分光比的类型，可调节分光比的光纤分束器可根据需要将输入的光信号按一定比例分配到两个分支光纤中，并最终传输进两个输出光纤，实现两个输出端口同时输出同一波长光信号的效果且可根据需要调整两个输出端口输出的同一波长光信号的光强之比；输出光纤上设有光强检测器，可检测两个输出光纤输出的不同波长光信号的强度是否符合要求，并反馈给中控芯片，中控芯片分别与光强检测器、电流控制芯片、通道选择控制芯片和分光比控制芯片电连接，通过光强检测器反馈测得的两条输出光纤最终输出的各不同波长光信号的光强，判断是否与预期结果相同，据此调节各个激光光源的光强、光开关的通道选择和光纤分束器的分光比，使最终输出的不同波长的光信号的光强均符合要求。
附图说明
图1为本发明一种双端输出的多波长光纤激光器的连接示意框图；
图2为本发明一种双端输出的多波长光纤激光器的分配器的连接示意框图；
图3为本发明一种双端输出的多波长光纤激光器的***架构图；
其中，1-激光光源，11-电流控制芯片，2-输入光纤，3-分配器，31-光开关，32-光纤分束器，33-通道选择控制芯片，34-分光比控制芯片，4-分支光纤，5-光纤耦合器，6-输出光纤，61-输出端口，7-光强检测器，8-中控芯片。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
如图1-3所示，本发明为一种双端输出的多波长光纤激光器，包括激光光源1、输入光纤2、分配器3、分支光纤4、光纤耦合器5和输出光纤6；其中，
所述激光光源1有多个，不同所述激光光源1产生的激光的波长不同，每个所述激光光源1均通过不同所述输入光纤2连接不同所述分配器3；
所述输出光纤6有两个，每个所述输出光纤6上均设有所述光纤耦合器5；
每个所述激光光源1均通过所述输入光纤2连接所述分配器3，所述分配器3将所述输入光纤2输送的光信号分配入两个所述分支光纤4中，两个所述分支光纤4通过设于所述输出光纤6上的所述光纤耦合器5分别接入两个所述输出光纤6；
所述输出光纤6的末端设有输出端口61用于连接外部光纤。
每个所述激光光源1发出的不同波长的激光，均由所述分配器3分配至两个所述输出光纤6，实现双端输出多波长光信号的效果；所述分配器3包括光开关31和光纤分束器32，所述光开关31设有一个输入通道和三个输出通道，所述输入通道连接所述输入光纤2，两个所述输出通道分别连接至两个所述分支光纤4，所述分支光纤4上均设有所述光纤耦合器5，一个所述输出端连接至所述光纤分束器32，所述光纤分束器32分出两条光纤分别连接至两个所述分支光纤4上的所述光纤耦合器5；所述光纤分束器32采用可调节分光比的类型。通过所述光开关31，可选择将所述输入光纤2接入所述输入通道的光信号传输到三个所述输出通道中的一个，在本发明中，可将输入光纤2的光信号只传输到其中一个所述分支光纤4，并最终传输进入一个输出光纤6，也可将所述输入光纤2的光信号传输至所述光纤分束器32，通过所述光纤分束器32分配光信号强度后同时传输至两个所述分支光纤4，并最终传输进两个所述输出光纤6；可调节分光比的所述光纤分束器32可根据需要将输入的的光信号按一定比例分配到两个所述分支光纤4中。
还包括第一控制电路，所述激光光源1接入第一控制电路，所述第一控制电路上设有电流控制芯片11。所述第一控制电路用于给所述激光光源1供能，通过所述电流控制芯片11可控制所述第一控制电路的电流强度，进而改变所述激光光源1产生的激光的强度。
所述分配器3包括第二控制电路，所述光开关31接入所述第二控制电路，所述第二控制电路上设有通道选择控制芯片33。通过所述通道选择控制芯片33可控制所述光开关31将输入的光信号传输至三个输出通道中的一个。
所述分配器3包括第三控制电路，可调分光比的所述光纤分束器32接入所述第三控制电路，所述第三控制电路上设有分光比控制芯片34。通过所述分光比控制芯片34可根据需要调节所述光纤分束器32的分光比。
所述输出光纤6上最末端的所述光纤耦合器5和所述输出端口61之间设有光强检测器7。所述光强检测器7可检测该输出光纤6最终输出的不同波长的光信号的光强。
还包括中控芯片8，所述中控芯片8分别与所述光强检测器7、所述电流控制芯片11、所述通道选择控制芯片33和所述分光比控制芯片34电连接。所述光强检测器7测得的最终输出的光信号的光强并发送给所述中控芯片8，所述中控芯片8判断输出光强是否符合预期结果，据此调节各个所述激光光源1的光强、所述光开关31的通道选择和所述光纤分束器32的分光比，使最终输出的两个所述输出端口61中不同波长的光信号的光强均符合要求。
所述光纤耦合器5采用2x1光纤耦合器，可将两个输入光信号合并成一个输出光信号，一个所述输出光纤6上设有的所述光纤耦合器5的数量等于所述激光光源1的数量。多个所述光纤耦合器5将不同波长的光信号汇入所述输出光纤6，使输出光纤6中传输多波长光信号。
本发明的一种双端输出的多波长光纤激光器的有益效果如下：设有多个产生不同波长激光的激光光源，每个激光光源均连接有一个分配器，分配器将光信号分配到两个分支光纤，分配器包括光开关，光开关的两个输出通道分别连接两个分支光纤，可将输入的光信号单独传输进其中一个分支光纤，并最终只传输进一个输出光纤，可根据需要将指定波长的光信号单独由一个输出端口输出，并可灵活切换输出端口；分配器包括光纤分束器，光纤分束器采用可调节分光比的类型，可调节分光比的光纤分束器可根据需要将输入的光信号按一定比例分配到两个分支光纤中，并最终传输进两个输出光纤，实现两个输出端口同时输出同一波长光信号的效果且可根据需要调整两个输出端口输出的同一波长光信号的光强之比；输出光纤上设有光强检测器，可检测两个输出光纤输出的不同波长光信号的强度是否符合要求，并反馈给中控芯片，中控芯片分别与光强检测器、电流控制芯片、通道选择控制芯片和分光比控制芯片电连接，通过光强检测器反馈测得的两条输出光纤最终输出的各不同波长光信号的光强，判断是否与预期结果相同，据此调节各个激光光源的光强、光开关的通道选择和光纤分束器的分光比，使最终输出的不同波长的光信号的光强均符合要求。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种双端输出的多波长光纤激光器，其特征在于：包括激光光源（1）、输入光纤（2）、分配器（3）、分支光纤（4）、光纤耦合器（5）和输出光纤（6）；其中，
所述激光光源（1）有多个，不同所述激光光源（1）产生的激光的波长不同，每个所述激光光源（1）均通过不同所述输入光纤（2）连接不同所述分配器（3）；
所述输出光纤（6）有两个，每个所述输出光纤（6）上均设有所述光纤耦合器（5）；
每个所述激光光源（1）均通过所述输入光纤（2）连接所述分配器（3），所述分配器（3）将所述输入光纤（2）输送的光信号分配入两个所述分支光纤（4）中，两个所述分支光纤（4）通过设于所述输出光纤（6）上的所述光纤耦合器（5）分别接入两个所述输出光纤（6）；
所述输出光纤（6）的末端设有输出端口（61）用于连接外部光纤；所述分配器（3）包括光开关（31）和光纤分束器（32），所述光开关（31）设有一个输入通道和三个输出通道，所述输入通道连接所述输入光纤（2），两个所述输出通道分别连接至两个所述分支光纤（4），所述分支光纤（4）上均设有所述光纤耦合器（5），一个所述输出通道连接至所述光纤分束器（32），所述光纤分束器（32）分出两条光纤分别连接至两个所述分支光纤（4）上的所述光纤耦合器（5）；所述光纤分束器（32）采用可调节分光比的类型；所述光纤耦合器（5）采用2x1光纤耦合器，可将两个输入光信号合并成一个输出光信号，一个所述输出光纤（6）上设有的所述光纤耦合器（5）的数量等于所述激光光源（1）的数量。
2.根据权利要求1所述的一种双端输出的多波长光纤激光器，其特征在于：还包括第一控制电路，所述激光光源（1）接入所述第一控制电路，所述第一控制电路上设有电流控制芯片（11）。
3.根据权利要求2所述的一种双端输出的多波长光纤激光器，其特征在于：所述分配器（3）包括第二控制电路，所述光开关（31）接入所述第二控制电路，所述第二控制电路上设有通道选择控制芯片（33）。
4.根据权利要求3所述的一种双端输出的多波长光纤激光器，其特征在于：所述分配器（3）包括第三控制电路，可调分光比的所述光纤分束器（32）接入所述第三控制电路，所述第三控制电路上设有分光比控制芯片（34）。
5.根据权利要求4所述的一种双端输出的多波长光纤激光器，其特征在于：所述输出光纤（6）上最末端的所述光纤耦合器（5）和所述输出端口（61）之间设有光强检测器（7）。
6.根据权利要求5所述的一种双端输出的多波长光纤激光器，其特征在于：还包括中控芯片（8），所述中控芯片（8）分别与所述光强检测器（7）、所述电流控制芯片（11）、所述通道选择控制芯片（33）和所述分光比控制芯片（34）电连接。
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