CN117589312A - 一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置及方法,涉及波长跟随特性测量领域,待测半导体激光泵浦源产生泵浦光;泵浦光用于对增益光纤进行增益;未被增益光纤吸收的泵浦光输入反向包层光剥除器;种子源产生信号光,信号光通过增益光纤进行放大,放大后的信号光通过正向包层光剥除器;还包括数据采集装置和与数据采集装置连接的数据处理装置;数据采集装置用于采集经过正向包层光剥除器的光信号和待测半导体激光泵浦源的供电电流;数据处理装置用于根据经过正向包层光剥除器的光信号和供电电流计算半导体激光泵浦源的波长跟随特性。本发明能提高量化波长跟随特性测量的时间分辨率。

Description

一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置及方法
技术领域
本发明涉及波长跟随特性测量领域,特别是涉及一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置及方法。
背景技术
光纤激光器具有光束质量好、效率高、结构紧凑等诸多优势,在工业、国防、科研、医疗等多个领域有广泛的应用前景。其中,半导体激光泵浦源(以下简称LD)作为光纤激光器的关键元器件为激光器提供泵浦源,其性能好坏决定了光纤激光器的品质,特别是LD的波长范围,直接影响了光纤激光器的光电效率,也影响了光纤激光器的热负载。增益光纤以典型的掺镱光纤(以下简称YDF)为例,其吸收谱有两个吸收峰,其中976nm波段吸收系数是915nm波段的2-3倍,但吸收谱相对较窄,需要对波长进行控制,即锁波技术。LD的波长跟随特性反应了LD在特定工作电流下波长随时间的偏移情况、以及到达设计波长的时间。如果波长偏移相对设计波长蓝移或红移,则导致光纤激光器光纤效率下降。例如长时间出光,存在热积累时,LD在设计值的长波方向会出现次波,能量发生转移;LD在小于额定电流下工作时,存在部分短波方向的次波。残余泵浦光导致***热负载加剧、相关元器件热流密度急速上升,带来可靠性下降,严重时会烧毁元器件、损伤激光器。另一方面,到达设计波长的时间过长,则激光器到达满功率的时间延长,长达数秒甚至数十秒的爬坡时间不利于光纤激光器在瞬时高能等场景的应用。因此,量化LD的波长跟随特性十分重要,可为LD波长偏移、特别是锁波LD锁波能力的设计与优化提供指导。LD的波长跟随特性可细分为波长跟随响应时间、LD锁波能力、LD泵浦光实际可被吸收的能力。
目前,反映LD的波长跟随特性主要通过光谱仪监测。LD的波长特性随着时间发生变化,由初始的冷波长逐步偏移至锁波波长。在这个过程中,光谱仪在一定的波长范围内,经过多次扫描和存储,记录波长偏移的过程,每次扫描和存储的时间为Δt。通过处理存储的光谱数据计算锁波波长的能量占比,当能量占比满足要求时,光谱扫描次数为N,则波长跟随特性时间为Δt·N。LD到达热平衡后,光谱基本稳定,通过对光谱数据积分计算锁波波长的能量占比,反映LD锁波能力。
光谱仪的扫描方式决定了光谱仪每次捕捉每个波长的特性间隔Δt,但光谱仪每次扫描及存储的时间较长,往往秒量级,而对波长跟随特性时间的需求已经到了百秒毫秒甚至数十毫秒,现有方法无法测量。如果通过减少采样点的方式(如减小范围、增加采样点的波长间隔)缩短扫描及存储时间,则可能导致数据信息缺失、计算结果失真。目前保存信息较为完整的扫描方式,其扫描及存储的时间约850ms,远大于用户瞬时高能的需求。
其次,当LD在到达热平衡状态下存在次波时,次波的强弱及出现的波长位置每只LD各不一样,LD在吸收峰附件吸收系数最高,偏离吸收峰吸收系数下降但也会吸收,在相同锁波能力下,如何量化次波带来的泵浦吸收差异,仅通过光谱数据较难建立统一标准。
此外,光谱仪记录的起始时间依赖操作人员手动操作,如果光谱仪的扫描起始时间与泵浦源出光起始时间不同步,会导致第一次扫描的光谱数据不完整,影响数据分析。因此需要建立一个时间分辨率更高、自动化程度更高、采集信息更完整的波长跟随特性测量装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置及方法,可提高量化波长跟随特性测量的时间分辨率。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,包括:依次设置的种子源、反向包层光剥除器、增益光纤和正向包层光剥除器;
待测半导体激光泵浦源产生泵浦光;所述泵浦光用于对所述增益光纤进行增益;未被所述增益光纤吸收的泵浦光输入所述反向包层光剥除器;
所述种子源产生信号光,所述信号光通过所述增益光纤进行放大,放大后的信号光通过所述正向包层光剥除器;
所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括数据采集装置和与所述数据采集装置连接的数据处理装置;所述数据采集装置用于采集经过所述正向包层光剥除器的光信号和所述待测半导体激光泵浦源的供电电流;所述数据处理装置用于根据经过所述正向包层光剥除器的光信号和供电电流计算半导体激光泵浦源的波长跟随特性。
可选地,半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括输出端帽;经过所述正向包层光剥除器的信号光输入所述输出端帽。
可选地,半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括集束器;所述集束器设置在所述增益光纤和所述正向包层光剥除器之间。
可选地,半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括多模分束器;所述多模分束器设置在所述待测半导体激光泵浦源和所述集束器之间;所述待测半导体激光泵浦源产生的泵浦光输入所述多模分束器;经过所述多模分束器的泵浦光输入所述集束器。
可选地,所述数据采集装置包括跳线端帽、光谱仪、功率PD探测器、电流钳、示波器、温度探测器和温度监测仪;
所述光谱仪与所述跳线端帽连接;所述跳线端帽用于接受所述多模分束器输出的泵浦光;所述功率PD探测器用于检测经过所述正向包层光剥除器的光信号;所述电流钳用于检测所述供电电流;所述示波器分别与所述功率PD探测器和所述电流钳连接;所述温度探测器与所述温度监测仪连接;所述温度探测器用于采集所述反向包层光剥除器的温度;所述光谱仪、所述示波器和所述温度监测仪均与所述数据处理装置连接。
可选地,半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括第一收光筒;所述第一收光筒用于接收经过所述多模分束器输出的泵浦光,并在所述第一收光筒处产生漫反射散射光;所述第一收光筒处产生的漫反射散射光传输至所述跳线端帽。
可选地,半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括第二收光筒;所述第二收光筒用于接收经过所述输出端帽的信号光,并在所述第二收光筒处产生漫反射散射光;所述第二收光筒处产生的漫反射散射光传输至所述功率PD探测器。
可选地,所述反向包层光剥除器的封装壳体为金属壳体。
本发明还提供一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法,所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法应用于所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法包括:
获取经过正向包层光剥除器的光信号和待测半导体激光泵浦源的供电电流;
根据经过正向包层光剥除器的光信号和待测半导体激光泵浦源的供电电流确定波长跟随特性相应时间。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明提供的一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,包括:依次设置的种子源、反向包层光剥除器、增益光纤和正向包层光剥除器;待测半导体激光泵浦源产生泵浦光;所述泵浦光用于对所述增益光纤进行增益;未被所述增益光纤吸收的泵浦光输入所述反向包层光剥除器;所述种子源产生信号光,所述信号光通过所述增益光纤进行放大,放大后的信号光通过所述正向包层光剥除器;所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括数据采集装置和与所述数据采集装置连接的数据处理装置;所述数据采集装置用于采集经过所述正向包层光剥除器的光信号和所述待测半导体激光泵浦源的供电电流;所述数据处理装置用于根据经过所述正向包层光剥除器的光信号和供电电流计算半导体激光泵浦源的波长跟随特性。通过反向包层光剥除器提高量化波长跟随特性测量的时间分辨率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置示意图。
符号说明:
种子源-1,反向包层光剥除器-2,增益光纤-3,集束器-4,正向包层光剥除器-5,输出端帽-6,温度探测器-7,功率PD探测器-8,待测半导体激光泵浦源-9,多模分束器-10,多模分束器端帽-11,跳线端帽-12,第一收光筒-13,第二收光筒-14,电流钳-15。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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。
本发明的目的是提供一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置及方法,可提高量化波长跟随特性测量的时间分辨率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示,本发明提供的一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,包括:依次设置的种子源1、反向包层光剥除器2、增益光纤3和正向包层光剥除器5;待测半导体激光泵浦源9产生泵浦光;所述泵浦光用于对所述增益光纤3进行增益;未被所述增益光纤3吸收的泵浦光输入所述反向包层光剥除器2;所述种子源1产生信号光,所述信号光通过所述增益光纤3进行放大,放大后的信号光通过所述正向包层光剥除器5;所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括数据采集装置和与所述数据采集装置连接的数据处理装置;所述数据采集装置用于采集经过所述正向包层光剥除器5的光信号和所述待测半导体激光泵浦源9的供电电流;所述数据处理装置用于根据经过所述正向包层光剥除器5的光信号和供电电流计算半导体激光泵浦源的波长跟随特性。
半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括输出端帽6;经过所述正向包层光剥除器5的信号光输入所述输出端帽6。
半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括集束器4;所述集束器4设置在所述增益光纤3和所述正向包层光剥除器5之间。
半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括多模分束器10;所述多模分束器10设置在所述待测半导体激光泵浦源9和所述集束器4之间;所述待测半导体激光泵浦源9产生的泵浦光输入所述多模分束器10;经过所述多模分束器10的泵浦光输入所述集束器4。
所述数据采集装置包括跳线端帽12、光谱仪、功率PD探测器8、电流钳15、示波器、温度探测器7和温度监测仪;所述光谱仪与所述跳线端帽12连接;所述跳线端帽12用于接受所述多模分束器10输出的泵浦光;所述功率PD探测器8用于检测经过所述正向包层光剥除器5的光信号;所述电流钳15用于检测所述供电电流;所述示波器分别与所述功率PD探测器8和所述电流钳15连接;所述温度探测器7与所述温度监测仪连接;所述温度探测器7用于采集所述反向包层光剥除器2的温度;所述光谱仪、所述示波器和所述温度监测仪均与所述数据处理装置连接。功率PD探测器8也可安装在正向CPS与QBH之间的光纤上方,用于探测光纤包层泄露出的信号光。
半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括第一收光筒13;所述第一收光筒13用于接收经过所述多模分束器10输出的泵浦光;并在所述第一收光筒13处产生漫反射散射光;所述第一收光筒13处产生的漫反射散射光传输至所述跳线端帽12。
半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括第二收光筒14;所述第二收光筒14用于接收经过所述输出端帽6的信号光,并在所述第二收光筒14处产生漫反射散射光;所述第二收光筒14处产生的漫反射散射光传输至所述功率PD探测器8。
所述反向包层光剥除器2的封装壳体为金属壳体,具体为深色金属壳体。
本发明的测量装置由“测量光路***、供电模块、数据采集装置、数据处理模块”构成。
测量光路***由种子源1、高功率反向包层光剥除器2(以下简称反向CPS))、增益光纤3YDF、正向包层光剥除器5(以下简称正向CPS))、集束器4、输出端帽6(以下简称QBH))、多模分束器10及多模分束器端帽11构成。以上器件均安装在散热版上,可及时带走元器件产生的热耗。种子源1为后续光学模块放大提供宽谱、功率合适的信号光。
测量光路***采用的是MOPA的光纤激光器方案(振荡+放大),种子源1为后续光学模块提供线宽、功率合适的信号源。LD泵浦光经过集束器4,进入增益光纤3YDF,增益光纤3是一个吸收谱较宽的增益介质,LD泵浦光被增益光纤3吸收,实现粒子数反转,将泵浦光的能量转化成与种子源1相同波长的信号光。增益光纤3的吸收截面随波长变化,会存在几个峰值,波长偏离峰值,吸收截面迅速下降。LD输出光谱不是单波长,输出功率随波长分布,因此经过YDF后,总会存在未被YDF吸收的泵浦光,这部分未被吸收的残余泵浦光会传输至种子源1,为防止残余泵浦光打坏种子源1,因此增加一个反向包层光剥除器2(反向CPS)用来剥除残余泵浦光。剥除的残余泵浦光会引起器件壳体温升,剥除的功率越多,温升越高。
待测半导体激光泵浦源9经过多模分束器10,小部分能量通过port1后通过端帽输出,其输出光由第一收光筒13接收。
LD经过多模分束器10port2的大部分能量进入集束器4,经过足够长的YDF,确保吸收峰及其附近的功率充分吸收,不吸收的波段的功率通过YDF后由高功率反向CPS剥除,避免对种子源1造成损害。
信号光从左向右传输,种子源1提供小信号光,经过增益光纤3后被放大。泵浦光进入集束器4后,从右向左传输,为增益光纤3提供泵浦源,未被吸收的泵浦光进入反向CPS,被剥除,以泄露光的形式发散在周围。集束器4可将LD泵浦光注入至增益光纤3YDF中。增益光纤3吸收泵浦光,可以将泵浦光转化成信号光。
LD提供的泵浦功率通过增益光纤3对种子源1的信号光实现了放大,放大的信号光经过正向CPS剥除泵浦光,经过QBH由第二收光筒14接收。
泵浦光通过增益光纤3实现了对种子源1的信号光放大。增益光纤3为掺稀土光纤,具有较宽的吸收谱和发射谱,泵浦光的波长位于吸收谱之间,被增益光纤3吸收,由于粒子能级跃迁实现了粒子数反转,增益光纤3将能量转换至同信号源波长一致的光能量,因此实现了信号源的放大。QBH防止信号光产生回光,避免信号光反方向传输打坏测量***,同时QBH使激光信号光以光斑的形式输出,得以在空间中传输。
供电模块由两部分组成,分别为种子源模块、待测半导体激光泵浦源供电模块。种子源模块与种子源1连接,待测半导体激光泵浦源供电模块与待测半导体激光泵浦源9连接。
数据采集装置由跳线端帽+光谱仪、功率PD探测器8及电流钳15+示波器、温度探测器7+温度监测仪三部分构成。
第一收光筒13接收泵浦光后,其产生的漫反射散射光进入跳线端帽12,由光谱仪采集光谱信息。跳线为可传输光、连接设备的连接线,跳线两头的端帽用于接收空间光、连接设备。这里是将漫反射光耦合进光谱仪中。
第二收光筒14接收光信号后,其产生的漫反射散射光进入功率PD探测器8,采集信息到示波器通道2(CH2);功率PD探测器8将探测的光信号转换成电信号,接入示波器以电压的高低反映探测的光信号强弱。
电流钳15探测待测半导体激光泵浦源9的供电导线的电流,采集信息到示波器通道1(CH1)。电流钳15接入示波器,示波器以电压的高低反映向LD供电的电流的大小。
高功率反向CPS封装壳体为金属壳体,因此剥除的泵浦光散射在空间中后,大部分光由壳体吸收从而产生热量,通过温度探测器7采集至温度监测仪。
高功率反向CPS的壳体,由于吸收热量从而引起温度上升,此处探测的是高功率反向CPS的封装壳体温度。通过温升高低,间接反映剥除的泵浦光的功率大小。
通过通信线路或者网线等方式,将光谱仪、温度监测仪、示波器采集的信息均传输至工控机,进行数据处理。
本发明还提供一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法,所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法应用于所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法包括:获取经过正向包层光剥除器的光信号和待测半导体激光泵浦源的供电电流;根据经过正向包层光剥除器的光信号和待测半导体激光泵浦源的供电电流确定波长跟随特性相应时间。波长跟随特性反应了LD在特定工作电流下波长随时间的偏移量,以及到达设计波长的时间。LD的波长跟随特性可细分为波长跟随响应时间、LD锁波能力(锁波波长的能量占比)、LD泵浦光实际可被吸收的能力。
在实际应用中,本发明提供的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法实施步骤如下:
1)供电模块对种子源进行供电,获得合适的信号光。
2)记录此时反向CPS温度T0。
3)设置合适的光谱仪、示波器参数。将待测半导体激光泵浦源开启至10%功率,调节跳线端帽与第一收光筒距离,使得光谱仪采集的泵浦光信噪比大于15dB,同时设置所需要的合适的光谱范围。
调节PD探测器与第二收光筒距离,电压幅值间隔控制在200mV-500mV,确保示波器上波形的电压幅值较单开种子源增加5%左右,同时调节波形位置,确保波形处于示波器显示屏约五分之一处,时间间隔根据需要,调节至200ms至1s。光谱仪、示波器参数设置好后,关闭待测半导体激光泵浦源供电。
4)将待测半导体激光泵浦源一键出光开启至指定电流,示波器会显示波形从低幅值快速爬升至高幅值,待功率较稳定时,扫描光谱并存储,记录温度监测仪温度T,并按下示波器停止采集按钮,并关闭LD电源。这个过程中,确保示波器采集到波形爬升过程的整个过程,如需要,可调节时间间隔延长采集时间。
5)处理数据。计算CH1通道上升沿时间(至峰值功率90%)为t1,CH2通道上升沿时间为t2,则波长跟随特性相应时间为t2-t1,该参数能体现LD一键出光后,到达锁波波长的响应时间。
计算光谱锁波波长能量占比,可量化在热平衡状态下LD锁波能力。
采集的光谱数据是光强度关于波长的分布,其中,具体为第一收光筒处的光谱数据,采集的光谱范围上下限分别为/>、/>,锁波峰值波长为/>,定义在/>范围内为锁波(相对峰值波长的偏移量/>一般为1nm-3nm,根据增益光纤的吸收峰特性设定锁波标准),则光谱锁波波长能量占比/>为:
计算反向CPS温升T-T0,可量化LD泵浦光实际可被吸收的能力。
本发明可计算出LD波长跟随特性响应时间,且该时间能精确至ms量级甚至更短,满足用户对LD波长跟随响应时间日益严苛的需求。计算出波长跟随特性相应时间扣除了因电源电流加载带来的时间延迟,更能反映LD自身的特性,精准刻画LD快速响应能力。通过反向CPS温升T-T0,可量化LD泵浦光实际可被吸收的能力,可对同型号同规格的LD更好的进行对比、筛选。LD在吸收峰附件吸收系数最高,偏离吸收峰吸收系数下降但也会吸收,因此,量化LD泵浦光实际可被吸收的能力可以更好的对LD进行筛选,优中选优。保留了传统光谱仪探测方式,可以同时记录光谱信息,特别是热平衡后的光谱信息,可以反映LD在稳定工作状态下的锁波能力。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,其特征在于,包括:依次设置的种子源、反向包层光剥除器、增益光纤和正向包层光剥除器;
待测半导体激光泵浦源产生泵浦光;所述泵浦光用于对所述增益光纤进行增益;未被所述增益光纤吸收的泵浦光输入所述反向包层光剥除器;
所述种子源产生信号光,所述信号光通过所述增益光纤进行放大,放大后的信号光通过所述正向包层光剥除器;
所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置还包括数据采集装置和与所述数据采集装置连接的数据处理装置;所述数据采集装置用于采集经过所述正向包层光剥除器的光信号和所述待测半导体激光泵浦源的供电电流;所述数据处理装置用于根据经过所述正向包层光剥除器的光信号和供电电流计算半导体激光泵浦源的波长跟随特性。
2.根据权利要求1所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,其特征在于,还包括输出端帽;经过所述正向包层光剥除器的信号光输入所述输出端帽。
3.根据权利要求2所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,其特征在于,还包括集束器;所述集束器设置在所述增益光纤和所述正向包层光剥除器之间。
4.根据权利要求3所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,其特征在于,还包括多模分束器;所述多模分束器设置在所述待测半导体激光泵浦源和所述集束器之间;所述待测半导体激光泵浦源产生的泵浦光输入所述多模分束器;经过所述多模分束器的泵浦光输入所述集束器。
5.根据权利要求4所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,其特征在于,所述数据采集装置包括跳线端帽、光谱仪、功率PD探测器、电流钳、示波器、温度探测器和温度监测仪;
所述光谱仪与所述跳线端帽连接;所述跳线端帽用于接受所述多模分束器输出的泵浦光;所述功率PD探测器用于检测经过所述正向包层光剥除器的光信号;所述电流钳用于检测所述供电电流;所述示波器分别与所述功率PD探测器和所述电流钳连接;所述温度探测器与所述温度监测仪连接;所述温度探测器用于采集所述反向包层光剥除器的温度;所述光谱仪、所述示波器和所述温度监测仪均与所述数据处理装置连接。
6.根据权利要求5所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,其特征在于,还包括第一收光筒;所述第一收光筒用于接收经过所述多模分束器输出的泵浦光,并在所述第一收光筒处产生漫反射散射光;所述第一收光筒处产生的漫反射散射光传输至所述跳线端帽。
7.根据权利要求5所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,其特征在于,还包括第二收光筒;所述第二收光筒用于接收经过所述输出端帽的信号光,并在所述第二收光筒处产生漫反射散射光;所述第二收光筒处产生的漫反射散射光传输至所述功率PD探测器。
8.根据权利要求1所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,其特征在于,所述反向包层光剥除器的封装壳体为金属壳体。
9.一种半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法,其特征在于,所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法应用于权利要求1-8任意一项所述的半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量装置,所述半导体激光泵浦源的波长跟随特性测量方法包括:
获取经过正向包层光剥除器的光信号和待测半导体激光泵浦源的供电电流;
根据经过正向包层光剥除器的光信号和待测半导体激光泵浦源的供电电流确定波长跟随特性相应时间。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103259173A (zh) * 2013-04-22 2013-08-21 西北大学 具有功率稳定控制的射频调制可调谐全光纤激光器
CN103259172A (zh) * 2013-04-22 2013-08-21 西北大学 基于光纤环形镜的射频调制可调谐全光纤激光器
CN105937877A (zh) * 2015-03-04 2016-09-14 株式会社三丰 包含高灵敏度测量模式的色谱测距传感器
CN106226035A (zh) * 2016-07-25 2016-12-14 长飞光纤光缆股份有限公司 一种掺镱光纤光子暗化测试***
CN107073643A (zh) * 2014-10-14 2017-08-18 株式会社天田控股集团 直接二极管激光加工装置及其输出监视方法
CN108574198A (zh) * 2018-06-22 2018-09-25 长春德信光电技术有限公司 一种大能量长脉冲光纤激光器
CN207964098U (zh) * 2018-03-19 2018-10-12 浙江师范大学 一种高功率光纤激光器功率及sbs阈值在线监测装置
CN110911951A (zh) * 2019-12-24 2020-03-24 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 末级放大器及光纤激光输出装置
CN111916994A (zh) * 2020-07-01 2020-11-10 苏州创鑫激光科技有限公司 一种激光器***及激光加工设备
CN112350140A (zh) * 2020-10-23 2021-02-09 密尔医疗科技(深圳)有限公司 混合模态脉冲激光器
CN213278685U (zh) * 2020-10-23 2021-05-25 密尔医疗科技(深圳)有限公司 混合模态脉冲激光器
WO2021182582A1 (ja) * 2020-03-13 2021-09-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 故障検出装置およびレーザ加工システム
US20210404958A1 (en) * 2019-03-12 2021-12-30 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Stimulated raman coupled fluorescence spectroscopy and microscopy system and method
KR102474832B1 (ko) * 2022-04-08 2022-12-06 국방과학연구소 광 출력 측정 장치
CN116191175A (zh) * 2022-09-05 2023-05-30 光惠(上海)激光科技有限公司 一种光纤激光器的泵浦锁波装置

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103259172A (zh) * 2013-04-22 2013-08-21 西北大学 基于光纤环形镜的射频调制可调谐全光纤激光器
CN103259173A (zh) * 2013-04-22 2013-08-21 西北大学 具有功率稳定控制的射频调制可调谐全光纤激光器
CN107073643A (zh) * 2014-10-14 2017-08-18 株式会社天田控股集团 直接二极管激光加工装置及其输出监视方法
US20170304942A1 (en) * 2014-10-14 2017-10-26 Amada Holdings Co., Ltd. Direct diode laser processing apparatus and output monitoring method therfof
CN105937877A (zh) * 2015-03-04 2016-09-14 株式会社三丰 包含高灵敏度测量模式的色谱测距传感器
CN106226035A (zh) * 2016-07-25 2016-12-14 长飞光纤光缆股份有限公司 一种掺镱光纤光子暗化测试***
CN207964098U (zh) * 2018-03-19 2018-10-12 浙江师范大学 一种高功率光纤激光器功率及sbs阈值在线监测装置
CN108574198A (zh) * 2018-06-22 2018-09-25 长春德信光电技术有限公司 一种大能量长脉冲光纤激光器
US20210404958A1 (en) * 2019-03-12 2021-12-30 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Stimulated raman coupled fluorescence spectroscopy and microscopy system and method
CN110911951A (zh) * 2019-12-24 2020-03-24 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 末级放大器及光纤激光输出装置
WO2021182582A1 (ja) * 2020-03-13 2021-09-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 故障検出装置およびレーザ加工システム
CN111916994A (zh) * 2020-07-01 2020-11-10 苏州创鑫激光科技有限公司 一种激光器***及激光加工设备
CN112350140A (zh) * 2020-10-23 2021-02-09 密尔医疗科技(深圳)有限公司 混合模态脉冲激光器
CN213278685U (zh) * 2020-10-23 2021-05-25 密尔医疗科技(深圳)有限公司 混合模态脉冲激光器
KR102474832B1 (ko) * 2022-04-08 2022-12-06 국방과학연구소 광 출력 측정 장치
CN116191175A (zh) * 2022-09-05 2023-05-30 光惠(上海)激光科技有限公司 一种光纤激光器的泵浦锁波装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LI FANG等: "4 kW High-Beam-Quality Laser Output Using Homemade 20 mum/400 mum Yb-Doped Fiber", CHINESE JOURNAL OF LASERS-ZHONGGUO JIGUANG, vol. 50, no. 5, 31 December 2023 (2023-12-31), pages 1 - 4 *
张汉伟: "大功率混合增益光纤激光器", 中国博士学位论文全文数据库信息科技辑, 28 February 2017 (2017-02-28), pages 135 - 65 *
马天等: "基于光纤激光倍频的高功率绿光光源研究进展", 强激光与粒子束, vol. 35, no. 7, 12 May 2023 (2023-05-12), pages 2023 - 05 *

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