单波长激光产生的方法和装置与流程

1.本技术实施例涉及光通信领域，更具体地，涉及光通信领域中的单波长激光生成器和生成单波长激光的方法。
背景技术：
：：2.光纤半导体激光器可以实现高功率、高亮度激光的输出，其中，多模半导体激光器的包层泵浦光纤激光器具备极高的可靠性和极低的成本。现有成熟的包层泵浦技术输出的是1μm激光，然而980nm波段的高功率、高效率的激光输出面临着严峻的挑战。3.当采用900nm左右的多模泵浦激光泵浦掺镱光纤时，掺镱光纤会在980nm波段产生较强的增益，但是同时也存在着一些问题：(1)980nm波段同样存在着非常高的吸收截面，当掺镱光纤的长度超出临界值时，980nm波段激光信号会被掺镱光纤快速地吸收，导致效率急剧下降；(2)掺镱光纤中的镱离子在980nm波段的辐射属于典型的三能级系统，只有当上能级粒子数超过总粒子数的50％才能实现粒子数反转产生受激辐射，因此980nm波段激光的产生还需要非常强的泵浦功率。4.由于980nm波段的激光需要同时满足较短的光纤长度和较高的泵浦功率，这将导致非常高的残留泵浦功率，限制了980nm波段激光的输出功率和转换效率。5.通过采用包层光回收循环可以提升泵浦的使用效率。然而由于两端光纤的连接，导致激光器形成了多个环形光路。即使是只在包层中，1μm波段的放大自发辐射(amplifiedspontaneousemission，ase)也可以导致自激振荡，从而快速消耗掉掺镱光纤中的上能级粒子数，此时980nm波段的激光反而会受到更强的吸收作用，导致980nm波段的转换效率不增反降。因此，亟需一种抗1μm波段干扰的解决方案。技术实现要素：6.本技术提供一种单波长激光生成器和生成单波长激光的方法，能够避免1μm波段的干扰，提高980nm波段激光的输出功率和转换效率。7.第一方面，提供了一种单波长激光生成器，该生成器包括：激光谐振单元、泵浦回收单元。所述激光谐振单元包括第一输入端口、第一输出端口和第二输出端口，所述第一输入端口用于输入至少一束多模泵浦激光，所述激光谐振单元用于对所述至少一束多模泵浦激光进行处理，以从所述第一输出端口输出第一光束和从所述第二输出端口输出第一激光，所述第一光束包括第一辐射光束、第二辐射光束以及残余的多模泵浦激光，所述第一辐射光束是所述至少一束多模泵浦激光在所述激光谐振单元中经过泵浦后产生的，所述第二辐射光束包括所述第一激光在所述激光谐振单元中振荡产生的光束，并且，所述第二辐射光束包括所述至少一束多模泵浦激光在所述激光谐振单元中经过泵浦后产生的光束，所述第一辐射光束与所述第二辐射光束的波长范围不同，所述第一激光是所述第一辐射光束在激光谐振单元中振荡产生的。泵浦回收单元，包括第二输入端口、第三输出端口和阻断子单元，所述第二输入端口用于输入所述第一光束，所述阻断子单元用于阻断所述第一光束包括的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束，所述第三输出端口用于输出所述残余的多模泵浦激光，其中，所述残余的多模泵浦激光输入所述激光谐振单元的所述第一输入端口，所述泵浦回收单元的所述第二输入端口与所述激光谐振单元的所述第一输出端口光连接。8.根据本技术提供的单波长激光生成器，通过回收残余的泵浦激光并且阻断第一辐射光束和第二辐射光束，可以在提升多模泵浦激光利用效率的同时也避免了自激振荡对第一激光信号的影响，保证系统稳定工作的同时提升了整体的转换效率。9.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述至少一束多模泵浦激光包括：所述残余的多模泵浦激光和外部输入的多模泵浦激光。10.应理解，残余的多模泵浦激光可以是输入到激光谐振单元中但未被充分利用的多模泵浦激光，外部输入的多模泵浦激光可以是与本技术提供的单波长激光生成器连接的多模泵提供的。11.根据本技术提供的单波长激光生成器，通过回收残余泵浦激光，提升了泵浦激光的使用效率。12.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述多模泵浦激光的波长范围为900nm至970nm，上述第一激光和上述第一辐射光束的波长范围为970nm至990nm，上述第二辐射光束的波长范围为1000nm至1100nm。13.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述泵浦回收单元包括：分束器，所述分束器用于将第一光路的上述第一光束输入至第二光路，所述第一光路是包括双包层掺镱光纤的光路，所述第二光路是包括m根规格相同的多模回收光纤的光路。其中，所述分束器的输入端与1根双包层光纤连接，所述分束器的输出端与1根双包层光纤和n根规格相同的多模回收光纤连接，其中，m、n均为为正整数；14.具体地，上述双包层掺镱光纤的镱离子的种类与本技术提供的单波长激光生成器输出的波长相对应。例如，当所述单波长激光生成器输出的波长为980nm时，所述双包层掺稀土元素光纤的稀土元素离子可以为镱离子。15.另外地，以上列举的对应关系仅为示例性说明，本技术并未限定于此，只要满足稀土元素离子能够对所对应的波段的光束具有功率放大作用即可。16.具体地，当上述残余的多模泵浦激光是以单向循环的方式重新输入到激光谐振单元中，上述的第二光路包括的m根规格相同的多模回收光纤对应于分束器输出端的n根规格相同的多模回收光纤，即m与n相等；17.当上述残余的多模泵浦激光是以双向循环的方式重新输入到激光谐振单元中，上述的第二光路包括的m根规格相同的多模回收光纤是分束器输出端的n根规格相同的多模回收光纤的一半，即m为n的一半。18.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述泵浦回收单元的阻断子单元还阻断子单元用于阻断所述第一光路和/或所述第二光路的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束。19.具体地，所述阻断子单元可以仅设置于第一光路，也可以仅设置于第二光路，也可以设置于第一光路和第二光路上，本技术对此并不做限定，可依据系统的实际需求进行设置。20.可选地，所述阻断子单元包括窄带滤波器或二向色镜或倾斜布拉格光纤光栅，用于同时阻断所述第一光路和/或所述第二光路的光纤芯和光纤包层中的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束。21.具体地，所述阻断子单元的输入端和输出端分别可以与双包层光纤、无芯光纤、多模回收光纤或多模光纤阵列连接，且所述阻断子单元的输入端和所述阻断子单元的输出端所连接的光纤规格相同。22.示例性地，若将阻断子单元设置于第一光路上，所述阻断子单元的输入端和输出端分别可以与双包层光纤或无芯光纤连接；若将阻断子单元设置于第二光路上，所述阻断子单元的输入端和输出端分别可以与多模回收光纤或多模光纤阵列连接，本技术对于所述阻断子单元的输入端和输出端分别与哪种类型光纤连接并不作限定。23.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述单波长激光生成器还包括：合束器，所述合束器用于将上述至少一束多模泵浦激光进行合束，并输入到所述激光谐振单元中。24.其中，所述合束器的输入端与1根多模泵浦光纤和n根规格相同的多模回收光纤连接，所述合束器的输出端与1根双包层光纤或无芯光纤连接，其中，n为正整数；25.具体地，当上述残余的多模泵浦激光是以单向循环的方式重新输入到激光谐振单元中，上述的第二光路包括的m根规格相同的多模回收光纤对应于合束器输入端的n根规格相同的多模回收光纤，即m与n相等；26.当上述残余的多模泵浦激光是以双向循环的方式重新输入到激光谐振单元中，上述的第二光路包括的m根规格相同的多模回收光纤是分束器输入端的n根规格相同的多模回收光纤的一半，即m为n的一半。27.应理解，所述残余的多模泵浦激光是由所述阻断子单元阻断了第一光束中的第一辐射光束和第二辐射光束得到的。28.应理解，上述分束器的输出端和合束器的输入端采用的n根规格相同的多模回收光纤中的n是同一个正整数，刚好一一对应。29.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述激光谐振单元包括：至少一对光纤光栅，所述一对光纤光栅包括高反光栅光纤和低反光纤光栅。30.其中，所述高反光纤光栅对所述第一激光的反射率大于第一阈值，对所述第一辐射光束和所述第二辐射光束的反射率小于第二阈值；31.所述低反光纤光栅对所述第一激光的反射率小于第三阈值，对所述第一辐射光束和所述第二辐射光束的反射率小于第四阈值。本技术对上述第一阈值、第二阈值、第三阈值以及第四阈值的取值不作限定，该取值可以根据对第一激光的输出功率等的要求自行设定。32.通过上述的一对高、低反光纤光栅对激光谐振单元中产生的第一激光、第一辐射光束、第二辐射光束的不同反射率，使得第一激光以及能够振荡产生第一激光的第一辐射光束在激光谐振单元中振荡，同时使得第二辐射光束以及不能够产生第一激光的第一辐射光束尽量损耗掉。33.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述激光谐振单元还包括：长周期光纤光栅，所述长周期光纤光栅用于将上述光纤芯中的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束转换至上述光纤包层中，从而有利于上述分束器提取所述第一辐射光束和所述第二辐射光束。34.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述激光谐振单元还包括：双包层掺镱光纤，所述双包层掺镱光纤用于放大所述第一激光。35.其中，所述双包层掺镱光纤包括以下任意一种：36.大模场光纤、光子晶体光纤、光子带隙光纤、多芯光纤。37.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述激光输出单元包括：隔离器或分光器。38.第一激光通过在上述至少一对光纤光栅以及双包层掺稀土元素光纤组成的激光谐振单元中被反复振荡和功率放大。39.第二方面，提供了一种生成单波长激光的方法，该方法包括：对至少一束多模泵浦激光进行处理，以得到第一光束和第一激光，所述第一光束包括第一辐射光束、第二辐射光束以及残余的多模泵浦激光，所述第一辐射光束是所述至少一束多模泵浦激光在激光谐振单元中经过泵浦后产生的，所述第二辐射光束包括所述第一激光在所述激光谐振单元中振荡产生的光束，并且，所述第二辐射光束包括所述至少一束多模泵浦激光在所述激光谐振单元中经过泵浦后产生的光束，所述第一辐射光束与所述第二辐射光束的波长范围不同，所述第一激光是所述第一辐射光束在激光谐振单元中振荡产生的。阻断所述第一光束包括的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束，并将所述残余的多模泵浦激光输入到所述激光谐振单元。输出所述第一激光。40.根据本技术提供的生成单波长激光的方法，通过回收残余的泵浦激光并且阻断第一辐射光束和第二辐射光束，可以在提升多模泵浦激光利用效率的同时也避免了自激振荡对第一激光信号的影响，在保证系统稳定工作的同时提升了整体的转换效率。41.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述至少一束多模泵浦激光包括：所述残余的多模泵浦激光和外部输入的多模泵浦激光。42.应理解，残余的多模泵浦激光可以是输入到激光谐振单元中但未被充分利用的多模泵浦激光，外部输入的多模泵浦激光可以是外部的多模泵提供的。43.根据本技术提供的单波长激光的方法，通过回收残余泵浦激光，提升了泵浦激光的使用效率。44.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述多模泵浦激光的波长范围为900nm至970nm，所述第一激光和上述第一辐射光束的波长范围为970nm至990nm，上述第二辐射光束的波长范围为1000nm至1100nm。45.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：将第一光路中的所述第一光束输入至第二光路，所述第一光路是包括双包层掺镱光纤的光路，所述第二光路是包括m根规格相同的多模回收光纤的光路。46.具体地，上述双包层掺镱光纤的镱离子的种类与本技术提供的单波长激光的波长相对应。例如，当输出的所述单波长激光的波长为980nm时，所述双包层掺稀土元素光纤的稀土元素离子可以为镱离子。47.另外地，以上列举的对应关系仅为示例性说明，本技术并未限定于此，只要满足稀土元素离子能够对所对应的波段的光束具有功率放大作用即可。48.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，阻断所述第一光束包括的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束包括：阻断所述第一光路和/或所述第二光路的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束。49.具体地，第一光路、第二光路、第一光路和第二光路的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束可以被阻断，本技术对此并不做限定，可依据系统的实际需求进行设置。50.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，阻断所述第一光束包括的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束还包括：同时阻断光纤芯和光纤包层中的所述第一光路和/或所述第二光路的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束。51.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：将所述至少一束多模泵浦光进行合束，并输入到所述激光谐振单元中。52.应理解，所述残余的多模泵浦激光是阻断了第一光束中的第一辐射光束和第二辐射光束得到的多模泵浦光。53.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述第一激光是所述第一辐射光束在激光谐振单元中振荡产生的包括：54.高反光纤光栅对所述第一激光的反射率大于第一阈值，对所述第一辐射光束和所述第二辐射光束的反射率小于第二阈值；55.低反光纤光栅对所述第一激光的反射率小于第三阈值，对所述第一辐射光束和所述第二辐射光束的反射率小于第四阈值。本技术对上述第一阈值、第二阈值、第三阈值以及第四阈值的取值不作限定，该取值可以根据对第一激光的输出功率等的要求自行设定。56.通过上述的一对高、低反光纤光栅对激光谐振单元中产生的第一激光、第一辐射光束、第二辐射光束的不同反射率，使得第一激光以及能够振荡产生第一激光的第一辐射光束在激光谐振单元中振荡，同时使得第二辐射光束以及不能够产生第一激光的第一辐射光束尽量损耗掉。57.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：将上述光纤芯中的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束转换至上述光纤包层中，从而有利于提取所述第一辐射光束和所述第二辐射光束。58.结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述激光谐振单元还包括：双包层掺镱光纤，所述双包层掺镱光纤用于放大所述第一波长激光。59.其中，所述双包层掺镱光纤包括以下任意一种：60.大模场光纤、光子晶体光纤、光子带隙光纤、多芯光纤。61.第一激光通过在上述至少一对光纤光栅以及双包层掺稀土元素光纤组成的激光谐振单元中被反复振荡和功率放大。62.第三方面，提供一种光发射装置，包括第一方面及其可能实现方式中的单波长激光生成器、可调分光器和光放大器，所述可调分光器用于将单波长激光生成器生成的单波长激光分为多路光波，并将所述多路光波作为泵浦激光分别注入光放大器，所述光放大器使用所述泵浦激光泵浦放大特定波段的光波。附图说明63.图1示出了本技术的单波长激光生成器100的示意性结构图。64.图2示出了双包层掺稀土元素光纤的示意性结构图。65.图3的(a)示出了本技术的单波长激光生成器100的一例示意性结构图。66.图3的(b)示出了本技术的单波长激光生成器100的另一例示意性结构图。67.图3的(c)示出了本技术的阻断子单元的一例示意性结构图。68.图4的(a)示出了本技术的单波长激光生成器100的另一例示意性结构图。69.图4的(b)示出了本技术的单波长激光生成器100的另一例示意性结构图。70.图4的(c)示出了本技术的阻断子单元的另一例示意性结构图。71.图5的(a)示出了本技术的单波长激光生成器100的另一例示意性结构图。72.图5的(b)示出了本技术的单波长激光生成器100的另一例示意性结构图。73.图5的(c)示出了本技术的阻断子单元的另一例示意性结构图。74.图5的(d)示出了本技术的阻断子单元的一例两端光纤排布阵列的示意性结构图。75.图6示出了本技术的单波长激光生成器100的另一例示意性结构图。76.图7示出了本技术的生成单波长激光的方法的一例的示意性流程图。77.图8示出了是本技术的光发射装置的示意性结构图。具体实施方式78.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行描述。79.为了便于理解，在介绍本技术实施例前，首先对本技术实施例可能涉及到的术语或概念进行介绍。应理解，下文中所介绍的基本概念是以目前的相关技术中记载为例进行简单说明，本技术中对于具体名称并不限定。80.1.泵浦激光：一种使用激光将电子从原子或者分子中的较低能级升高(或“泵”)到较高能级的过程。当亚稳态(meta-stablestate)的粒子数或较高能级的粒子数超过基态(groundstate)或较低能级的粒子数时，就可形成粒子数反转进而产生受激辐射。泵浦激光的泵浦功率必须高于激光器的激光阈值，相应地，泵浦激光的波长要小于待放大激光的波长。81.2.激光：原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候，所释放的能量以光子的形式放出，形成激光光源。外界激励源(即，上述泵浦激光)可以将下能级的粒子抽运到上能级，使得激光上下能级之间实现粒子数反转，令更多的粒子辐射新的光子作为激光光源。82.3.增益介质：激光增益介质就是能放大激光功率的介质，这是激光的工作物质，也就是说激光产生受激辐射后的供给。增益介质里的激活粒子的能级结构很适合根据受激放大原理(或者说，受激辐射或受激散射原理)对某一波段的光子进行放大，发生受激辐射。83.4.单模半导体激光器：当激光器内部只有一个泵浦模块时，就称之为单模激光器。单模的纤芯比较细，发出的是典型的高斯光束，能量非常集中，类似陡峭的山峰。84.5.多模半导体激光器：多个泵浦模块组合在一起，通过合束器让多束泵浦激光进入有源光纤中，这样可以得到更高功率的光束，这种多模块组合的激光器就是多模激光器。多模相当于是多束高斯光束的组合，所以能量分布近似于一个倒扣的杯子，比较均匀。85.6.ase：自发辐射被放大的过程。尽管在一个光纤激光器中的ase没有强到能从中获取很多能量，但是它对待放大的激光产生很大的噪声。在有些光纤激光器中，如果在其它波长处的增益足够产生强的ase的话，那么在特定频率则不能产生激光。86.图1示出了本技术的单波长激光生成器100的示意性结构图。如图1所示，该单波长激光生成器100包括：激光谐振单元110、泵浦回收单元120和激光输出单元130。其中，至少一束多模泵浦激光输入到激光谐振单元110，并产生多种波长的ase。激光谐振单元110选取待放大波长范围内的ase(以下，为了便于理解和区分，记做第一辐射光束)，并形成待放大波长范围内的激光(以下，为了便于理解和区分，记做第一激光)，并将所述第一激光限制在第一光路中反复振荡进行功率放大；泵浦回收单元120不仅可以回收从该激光谐振单元110输出的的残余的多模泵浦激光，而且会阻断光纤中的干扰波段的光波。87.具体地，该干扰波段的光波可以为1μm波段的光波(以下，为了便于理解和区分，记做第二辐射光束)。88.应理解，光纤中需要泵浦回收单元120阻断的干扰波段的光波包括第一辐射光束和第二辐射光束。89.应理解，该至少一束多模泵浦激光泵浦产生第一辐射光束，第一辐射光束通过激光谐振单元110腔结构的限制，振荡成为第一激光，激光输出单元130输出功率放大后的第一激光。90.若是部分第一辐射光束通过激光谐振单元110结构的限制，未振荡成为第一激光，则也需要通过泵浦回收单元120阻断掉。91.应理解，第二辐射光束是由第一激光振荡和多模泵浦激光泵浦产生的。92.在本技术中示出的第一、第二仅为描述方便，用于区分对象，并不用来限制本技术实施例的范围。应该理解这样描述的对象在适当情况下可以互换，以便能够描述本技术的实施例以外的方案。93.可选地，泵浦回收单元120阻断光纤中的干扰波段的光波可以发生在多模泵浦激光注入到激光谐振单元110之前，也可以发生在多模泵浦激光注入到激光谐振单元110之后。94.示例性地，该第一激光和第一辐射光束的波长范围可以为970nm至990nm，该第二辐射光束的波长范围可以为1000nm至1100nm，该多模泵浦激光的的波长范围可以为900nm至970nm。本技术对波长范围具体的数值不作限定，也可以根据实际输出激光的需要相对应地进行调整。95.其中，激光谐振单元110包括双包层掺稀土元素光纤和至少一对光纤光栅。96.具体地说，稀土元素(或者说，稀土族元素)，在亚稳态和基态之间具有较大的能量差。例如，铒离子在亚稳态和基态的能量差相当于1550nm光子的能量。从而，能够利用光的受激放大原理(或者说，受激辐射或受激散射原理)对该1550nm波段的光子进行放大，即提高1550nm波段激光的输出功率；再例如，镱离子在亚稳态和基态的能量差相当于980nm光子的能量。从而，能够利用光的受激放大原理(或者说，受激辐射或受激散射原理)对该980nm波段的光子进行放大，即提高980nm波段激光的输出功率。97.如上所述，不同稀土元素离子在亚稳态和基态的能量差不同。因此，可以基于待放大的光的波长，选择相应的稀土元素离子，例如，在需要对波长为1550nm的光进行放大时，可以使用铒离子作为双包层光纤中的掺杂离子。再例如，在需要对波长为1400nm的光进行放大时，可以使用铥离子作为双包层光纤中的掺杂离子。又例如，在需要对波长为1300nm的光进行放大时，可以使用镨离子作为双包层光纤中的掺杂离子。又例如，在需要对波长为980nm的光进行放大时，或者说，当第一波长为980nm时，可以使用镱离子作为双包层光纤中的掺杂离子。98.应理解，本技术实施例提供的用于生成单波长激光的方法和装置不限定仅用于生成第一波长范围内的光波，还可以用于生成其他特定波长范围的光波，本技术的单波长激光生成器和生成单波长激光的方法只是举例，对本技术的保护范围不构成任何的限定。99.本技术以第一激光波长为980nm为例进行说明，并对此特定值不作限定，在第一激光波长范围内即可。100.下面，首先结合图2对双包层掺稀土元素光纤的结构和功能进行详细说明。101.在本技术中，为了获得980nm波段的激光输出，双包层掺稀土元素光纤可以为双包层掺镱光纤，下面以双包层掺镱光纤为例进行说明。通常来说，双包层掺镱光纤包括：掺镱光纤芯、内包层、外包层和保护层。102.其中，掺镱光纤芯可以是由掺镱的二氧化硅构成，它在激光生成器100中作为激光谐振的通道，也是待放大的信号光的输出通道，在本技术中可以作为980nm波段信号光的输出通道。内包层可以是由横向尺寸和竖直孔径比掺镱光纤芯大得多、折射率比掺镱光纤芯小的纯二氧化硅构成，它在单波长激光生成器100中作为多模泵浦激光的通道。耦合进内包层的多模泵浦激光在内包层之间多次反射，穿过掺镱光纤芯并被其吸收，进而在掺镱光纤芯内产生受激辐射；内包层包绕掺镱光纤芯，将受激辐射过程、980nm波段信号光的产生和传输限制在掺镱光纤芯内。103.示例性地，可以向激光谐振单元110内照射多模泵浦激光，该多模泵浦激光的能量被镱离子吸收而使镱离子跃迁至更高能级，并可通过能级间的受激辐射转移为980nm波段的光子的能量，从而产生980nm波段的激光。104.图3的(a)示出了本技术的单波长激光生成器100的一例示意性结构图。其中，在第一光路上设置有阻断子单元，主要用于阻断第一光路上的第二辐射光束和第一辐射光束，该第一光路包括双包层掺镱光纤，也称主光路，如图3的(a)所示。105.作为示例而非限定，合束器用于将外部输入的多模泵浦激光和第二光路的包层光进行合束，并注入到激光谐振单元110中。合束器的输入端由1根多模泵浦光纤和n根规格相同的多模回收光纤构成，合束器的输出端由1根双包层光纤或者无芯光纤构成。其中，n为正整数。106.具体地，该第二光路为回收包层光时该包层光的通道，也称副光路。107.具体地，该包层光包括残余的多模泵浦激光、第一辐射光束和第二波长范围的ase。108.应理解，合束器在进行合束之前，泵浦回收单元已经阻断了第一辐射光束和第二辐射光束，所以泵浦回收单元120将回收的多模泵浦激光输入到合束器中；109.另外地，用于提供外部输入的多模泵浦激光的多模泵也将多模泵浦激光输入到合束器中，因此合束器可以将泵浦回收单元120回收的多模泵浦激光和外部输入的多模泵浦激光进行合束注入到激光谐振单元110中。110.作为泵浦回收单元120一部分的阻断子单元，其两端的光纤分别与所连接的合束器输出端和高反光纤光栅的尾纤规格相同，主要用于阻断激光谐振单元110中双包层掺镱光纤产生的第一辐射光束和第二辐射光束，并无损或者低损地穿通多模泵浦激光。111.具体地，上述阻断子单元可以包括窄带滤波器或二向色镜或倾斜布拉格光纤光栅。112.另外地，阻断子单元可以同时阻断光纤芯和内包层中的所述第二辐射光束和第一辐射光束。113.此时，阻断子单元两端的光纤可以是双包层光纤、无芯光纤。114.作为示例而非限定，高反光纤光栅、双包层掺镱光纤以及低反光纤光栅整体可以作为激光谐振单元110的一例，选取多模泵浦激光泵浦产生的第一激光，并将所述第一激光限制在第一光路中反复振荡。115.具体地，高反光纤光栅与低反光纤光栅均刻写在与双包层掺镱光纤匹配的双包层光纤的光纤芯上或无芯光纤上。116.其中，高反光纤光栅对第一波长范围激光具有高的反射率，主要是为了防止被低反光纤光栅反射回来的、并且已经进入激光谐振单元110的第一波长范围内的信号光再次透过高反光纤光栅而损失掉，该高的反射率大于第一阈值，该第一阈值≥90％；同时高反光纤光栅对第二波长范围内的干扰光具有低的反射率，以使第二波长范围内的干扰光能尽量损失掉，该低的反射率小于第二阈值，该第二阈值≤1％。117.另外，低反光纤光栅对第一波长范围内的信号光具有低的反射率，可以保证一部分第一波长范围激光输出，另一部分的第一波长范围激光被反射到双包层掺镱光纤中进行谐振来持续放大第一波长激光，该低的反射率小于第三阈值，该第三阈值≤20％；同时低反光纤光栅对第二波长范围内的干扰光也具有低的反射率，以使第二波长范围内的干扰光从激光谐振单元110中输出，并对第二波长范围内的干扰光进行消除，该低的反射率小于第四阈值，该第四阈值≤1％。118.应理解，本技术对上述第一阈值、第二阈值、第三阈值、第四阈值的取值并不作限定，具体可依据第一光波实际需要被放大的功率等自行设定。119.应理解，进入激光谐振单元110的第一激光在高反光纤光栅和低反光纤光栅反复谐振，直到从低反光纤光栅侧输出的第一激光的功率与在高反光纤光栅和低反光纤光栅之间不断放大的第一激光的功率达到平衡的时候，单波长激光生成器100就可以平稳地输出上述功率放大后的第一激光。120.应理解，第一激光在高反光纤光栅和低反光纤光栅反复谐振的过程中，也会反复地穿通双包层掺镱光纤产生受激辐射，在放大第一波长范围内激光时也会产生第二辐射光束。121.另外地，激光谐振单元110中的双包层掺镱光纤可以是大模场光纤、光子晶体光纤、光子带隙光纤、多芯光纤中的任意一种。122.可选地，激光谐振单元110还可以包括长周期光纤光栅，用于将光纤芯中的第二辐射光束和第一辐射光束转换至光纤内包层中。123.应理解，上述“转换”也可以为“提取”。124.作为示例而非限定，分束器作为泵浦回收单元120的另一部分，用于将第一光路中的包层光，即残余泵浦光，由分束器的输入端提取至分束器的输出端，并由分束器的输出端输出至第二光路。125.进一步地，该包层光通过第二光路循环至合束器，并且与外部输入的多模泵浦激光共同注入到激光谐振单元110中。该分束器的输入端由与低反光纤光栅尾纤规格相同的双包层光纤构成，输出端由1根双包层光纤和n根规格相同的多模回收光纤构成。其中，n为正整数。126.应理解，分束器将从激光谐振单元110中出来的包层光进行回收，回收的包层光通过该分束器输出端的n根多模回收光纤循环进入到合束器中，该包层光的流向如图3的(a)的箭头所示。127.作为示例而非限定，剥模器作为激光输出单元130的一部分，用以剥除分束器未能回收的残余泵浦激光，实现激光谐振单元110产生的第一波长范围内单模激光的输出。128.图3的(a)中的各个部分构成了无第一辐射光束和第二辐射光束的多模泵浦激光注入以及包层光回收循环系统，能够在不影响第一激光振荡的情况下，大幅提升泵浦的效率，增大单波长激光生成器100的输出功率。129.除了图3的(a)所示的单波长激光生成器100可以实现包层光回收单向循环之外，单波长激光生成器100也可以实现包层光的双向循环，如图3的(b)所示。130.具体地，作为示例而非限定，合束器用于将外部输入的多模泵浦激光和第二光路回收包层光中的多模泵浦激光进行合束，并注入到激光谐振单元110中。合束器的输入端由1根多模泵浦光纤和n/2根规格相同的多模回收光纤构成，且每根多模回收光纤的首尾均与合束器的输入端相连接。合束器的输出端由1根双包层光纤或者无芯光纤构成。其中，n为正整数。131.应理解，该n/2根规格相同的多模回收光纤不仅用于向合束器的输入端输入来自于分束器回收的包层光，还用于从合束器的输入端输出来自于分束器回收的包层光，从而达到合束器输入端的包层光双向循环。132.应理解，包层光双向循环时，由分束器将包层光提取至第二光路，接着包层光从第二光路注入第一光路向合束器端传输，并且仅在第一光路光纤的包层中传输；因此不同于包层光单向循环时由分束器提取的包层光仅在第二光路中传输至合束器端。133.此时，阻断子单元需要对第一辐射光束和第二辐射光束具备双向阻断的功能。既要阻断来自于合束器端的第一辐射光束和第二辐射光束，又要阻断来自于分束器回收的包层光中的第一辐射光束和第二辐射光束，并且阻断子单元双向均可以无损或者低损地穿通泵浦光。134.阻断子单元中可以包括窄带滤波器或二向色镜或倾斜布拉格光纤光栅。135.此时，阻断子单元两端的光纤可以是双包层光纤、无芯光纤。136.作为示例而非限定，分束器作为泵浦回收单元120的另一部分，用于将第一光路中的包层光，即残余泵浦光，由分束器的输入端提取至分束器的输出端，并由分束器的输出端输出至第二光路。137.进一步地，该包层光从第二光路注入第一光路向合束器端传输，并且仅在第一光路光纤的包层中传输。该分束器的输入端由与低反光纤光栅尾纤规格相同的双包层光纤构成，输出端由1根双包层光纤和n/2根规格相同的多模回收光纤构成，且每根多模回收光纤的首尾均与分束器的输出端相连接。其中，n为正整数。138.应理解，该n/2根多模回收光纤不仅用于从分束器的输出端输出该分束器回收的包层光，还用于向分束器的输出端输入该分束器回收的包层光，从而达到分束器输出端的包层光双向循环。139.其他内容参照上述图3(a)，此处不再赘述。140.通过将单波长激光生成器100中的包层光从单向循环的方式转换成为双向循环的方式，不存在器件间的首尾连接，因此集成度更高、体积更小，可以实现单波长激光生成器100结构简化；另外，相比单向循环的方式，双向循环时的合束器和分束器在制造时可以分别独立完成，减少了后续的熔纤操作，可以实现工序简化、降低了制造成本；最后，双向循环的方式可以实现更高的泵浦效率，因而整体电光效率更高。141.下面结合图3的(c)具体介绍一下本技术一例阻断子单元的结构以及功能。142.图3的(c)所示结构为图3的(a)和图3的(b)所述单波长激光生成器100中的阻断子单元的一种实现方法。143.阻断子单元两端的光纤分别与所连接的合束器输出端和高反光纤光栅的尾纤规格相同，可以为双包层光纤或无芯光纤等，本技术对此并不作限定。144.在图3的(c)中，虚线箭头表示第一辐射光束和第二波长范围的ase，实线箭头表示多模泵浦激光。ase阻断子单元中的光学膜片可以是窄带滤波器或二向色镜或倾斜布拉格光纤光栅，本技术对中间光学膜片的具体结构不作限定，只要能够实现上述阻断特定光波的功能即可。145.具体地，该光学膜片只允许一个很窄范围里的光波通过，即只允许泵浦光能够从合束器端穿通到光栅端。146.应理解，不论是对于图3的(a)中包层光单向循环的情况，还是对于图3的(b)中包层光双向循环的情况，多模泵浦激光或符合泵浦波长范围内的包层光都可以无损或低损地穿通阻断子单元中间的光学膜片。147.另外地，阻断子单元中间的光学膜片用于反射第一辐射光束和第二波长范围的ase，即第一辐射光束和第二波长范围的ase无法顺利穿通，隔离度≥20db。148.可选地，该阻断子单元的上下两侧的漫反射结构对反射的光波进行消除，防止产生光污染。149.图4的(a)示出了本技术的单波长激光生成器100的另一例示意性结构图。其中，泵浦回收单元120中的阻断子单元设置在第二光路上，也称副光路，如图4的(a)所示。150.此时，合束器输入端的包层光仅剩在泵浦激光波段范围内的光波，因为包层光在多模回收光纤中传输时已经被阻断子单元阻断了其中第一辐射光束和第二辐射光束。151.此时，阻断子单元两端的光纤可以是多模光纤。152.其他内容参照上述图3的(a)相关的描述，此处不再赘述。153.通过将阻断子单元放置在第二光路上，可以减少包层光中的其他光源对多模泵浦光的干扰，同时单个阻断子单元的可承受功率指标以及隔离度指标可以降低为将其放置在主光路上的1/n。154.除了图4的(a)所示的单波长激光生成器100可以实现包层光回收单向循环之外，单波长激光生成器100也可以对应地实现包层光的双向循环，如图4的(b)所示。155.具体地，将阻断子单元设置于n/2根多模回收光纤上，该阻断子单元会阻断从合束器的输入端输出的来自于分束器回收的包层光中的第一辐射光束和第二辐射光束。156.此时，阻断子单元需要对双包层掺镱光纤产生的第一辐射光束和第二辐射光束具备双向阻断的功能，即阻断子单元两端均可以阻断从合束器的输入端输出的来自于分束器回收的包层光中的第一辐射光束和第二辐射光束，并且阻断子单元两端均可以无损或者低损地穿通泵浦光。157.其他内容参照图3(b)及图4(a)相关的描述，此处不再赘述。158.通过将图4的(a)单波长激光生成器100中的包层光从单向循环的方式转换成为双向循环的方式，且将阻断子单元分别设置在每根多模回收光纤上，不仅可以减少包层光中的其他光源对多模泵浦光的干扰，而且单个阻断子单元的可承受功率指标以及隔离度指标最大仅为将其放置在主光路上的2/n。159.下面结合图4的(c)具体介绍一下本技术另一例阻断子单元的结构以及功能。160.图4的(c)所示结构为图4的(a)和图4的(b)所述单波长激光生成器100中的阻断子单元的一种实现方法。161.由于是将阻断子单元设置在第二光路的多模回收光纤上，阻断子单元两端的光纤均为多模光纤，且与合束器和分束器的多模回收光纤规格相同。162.在图4的(c)中，虚线箭头表示第一辐射光束和第二波长范围的ase，实线箭头表示多模泵浦光。ase阻断子单元中间的光学膜片可以是窄带滤波器或二向色镜或倾斜布拉格光纤光栅，本技术对中间光学膜片的具体结构不作限定，只要能够实现上述功能即可。163.该窄带滤波器或二向色镜或倾斜布拉格光纤光栅只允许一个很窄范围里的光波通过，即只允许包层光中符合泵浦波长的光能够从分束器端注入到合束器端。164.应理解，不论是对于图4的(a)中包层光单向循环的情况，还是对于图4的(b)中包层光双向循环的情况，包层光中符合泵浦波长的光都可以无损或低损地穿通阻断子单元中间的光学膜片。165.另外地，阻断子单元中间的光学膜片用于反射双包层掺镱光纤产生的第一辐射光束和第二辐射光束，即第一辐射光束和第二波长范围的ase无法顺利穿通，隔离度≥20db；同时上下两侧的漫反射结构对反射的光波进行消除，防止产生光污染。166.图5的(a)示出了本技术的单波长激光生成器100的又一例示意性结构图。其中，泵浦回收单元120中的阻断子单元与图4的(a)中的阻断子单元一样地设置在第二光路上，但是与图4的(a)中的阻断子单元不同的是，该阻断子单元两端的单包层多模光纤采用了阵列的排布形式，如图5的(a)所示。167.此时，合束器输入端的包层光仅剩在泵浦光波段范围内的光波，因为包层光在多模回收光纤阵列中传输时已经由阻断子单元阻断了其中的第一辐射光束和第二辐射光束。168.此时，阻断子单元两端的光纤可以是多模光纤阵列。169.其他内容参照上述图3的(a)相关的描述，此处不再赘述。170.通过将阻断子单元放置在第二光路上，可以减少包层光中的其他光源对多模泵浦光的干扰；虽然阻断子单元两端的单包层多模光纤采用了阵列的排布形式，但是阻断子单元单位面积所需要承受的功率指标以及隔离度指标仍然可以降低为将其放置在第一光路上的1/n。171.将阻断子单元设置在第二光路上，且阻断子单元两端的单包层多模光纤采用阵列的排布形式可以使得单波长激光生成器100的集成度更高，降低封装成本。172.除了图5的(a)所示的单波长激光生成器100可以实现包层光回收单向循环之外，单波长激光生成器100也可以实现包层光的双向循环，如图5的(b)所示。173.具体地，将阻断子单元设置于n/2根多模回收光纤上，且阻断子单元两端的单包层多模光纤采用了阵列的排布形式。174.此时，阻断子单元需要对双包层掺镱光纤产生的第一辐射光束和第二辐射光束具备双向阻断的功能，即阻断子单元两端均可以阻断从合束器的输入端输出的来自于分束器回收的包层光中的第一辐射光束和第二辐射光束，并且阻断子单元两端均可以无损或者低损地穿通泵浦光。175.其他内容参照图3(b)及图4(a)相关的描述，此处不再赘述。176.通过将图5的(a)单波长激光生成器100中的包层光从单向循环的方式转换成为双向循环的方式、阻断子单元分别设置在n/2根多模回收光纤以及阻断子单元两端的单包层多模光纤采用了阵列的排布形式，不仅可以减少包层光中的其他光源对多模泵浦光的干扰，单个阻断子单元的可承受功率指标以及隔离度指标最大仅为将其放置在第一光路上的2/n，并且可以使得单波长激光生成器100的集成度更高、降低封装成本。177.下面结合图5的(c)具体介绍一下本技术又一例阻断子单元的结构以及功能。178.图5的(c)所示结构为图5的(a)和图5的(b)所述单波长激光生成器100中的阻断子单元的一种实现方法。179.由于是将阻断子单元设置在第二光路的多模回收光纤上，ase阻断子单元两端的光纤均为单包层回收光纤，且与合束器和分束器的多模回收光纤规格相同。180.另外，对于图5的(a)的情况，ase阻断子单元两端分别是由n根单包层回收光纤通过阵列的排布形式集成而成；对于图5的(b)的情况，阻断子单元两端分别是由n/2根单包层回收光纤通过阵列的排布形式集成而成。181.在图5的(c)中，虚线箭头表示第一辐射光束和第二波长范围的ase，实线箭头表示泵浦激光。阻断子单元中间的光学膜片可以是窄带滤波器或二向色镜或倾斜布拉格光纤光栅，本技术对中间光学膜片的具体结构不作限定，只要能够实现上述功能即可。182.该窄带滤波器或二向色镜或倾斜布拉格光纤光栅只允许一个很窄范围里的光波通过，即只允许包层光中符合泵浦波长的光能够从分束器端注入到合束器端。183.应理解，不论是对于图5的(a)中包层光单向循环的情况，还是对于图5的(b)中包层光双向循环的情况，包层光中符合泵浦波长的光都可以无损或低损地穿通ase阻断子单元中间的斜方块。184.另外地，阻断子单元中间的光学膜片用于反射双包层掺镱光纤产生的第一辐射光束和第二辐射光束，即第一辐射光束和第二波长范围的ase无法顺利穿通，隔离度≥20db；同时上下两侧的漫反射结构对反射的光波进行消除，防止产生光污染。185.图5的(d)示出了图5的(c)中阻断子单元两端光纤的两种排布阵列示意图。186.具体地，阻断子单元两端光纤的排布阵列可以是一维的线阵，也可以是二维的阵列，可以根据具体的系统进行选择和排布，本技术对此不作限定。187.通过本技术的各种实施例，可以大幅度提升980nm激光的转换效率，提升980nm波段激光信号的输出功率以及信噪比。188.图6示出了本技术的单波长激光生成器100的又一例示意性结构图。189.上述图3～图5的单波长激光生成器100输出的第一激光的线宽、精细度、激光束质量等参数是由多模泵浦激光泵浦以及激光谐振单元110的腔结构振荡决定的，而图6所示的单波长激光生成器100增加了第一激光种子的外部输入。190.图6示出的单波长激光生成器100输出的第一激光的线宽、精细度、激光束质量等参数可以通过外部输入的第一激光种子的参数来调节。191.应理解，外部输入的激光种子的波长与待放大波长一致即可，本技术对外部输入的激光种子的波长不作限定。192.另外地，在该单波长激光生成器100中也增加了环形器，该环形器用于将外部输入的第一激光种子输出至激光谐振单元110，并与多模泵浦激光泵浦产生的第一激光在激光谐振单元110中被放大。193.进一步地，将得到的上述第一激光输入至环形器中，由环形器输出。194.应理解，上述第一激光种子从环形器的输入过程相当于起到了低反光纤光栅的作用，两者都是为了将第一激光再次输入至双包层掺镱光纤中进行放大。195.其他内容可以参考上述图3的(a)中的内容。196.图7是本技术的生成单波长激光的方法200的一例的示意性流程图。如图7所示，方法200包括如下步骤：197.在s210，向激光谐振单元输入至少一束多模泵浦激光。198.该过程可通过控制上述的多模泵实现。或者，该过程可以由上述的多模泵自动执行来实现。199.在s230，选取至少一束多模泵浦激光泵浦产生的第一辐射光束并形成第一激光，并将该第一激光限制在激光谐振单元110中反复振荡。200.该过程可以通过控制上述激光谐振单元110实现，或者，该过程可以由上述激光谐振单元110自动执行来实现。201.在s250，阻断第一辐射光束和第二辐射光束。202.该过程可以通过控制上述泵浦回收单元120中的阻断子单元实现。或者，该过程可以由上述泵浦回收单元120中的阻断子单元自动执行来实现。例如，通过调整阻断子单元中的窄带滤波器或二向色镜或倾斜布拉格光纤光栅的反射波长范围，可以反射掉第一辐射光束和第二辐射光束，只允许符合泵浦光波长范围内的光波穿通。203.可选地，该s250步骤可以在多模泵浦激光注入激光谐振单元110之前实现，或者可以在多模泵浦激光注入激光谐振单元110之后实现，本技术对此并不作限定。204.在s270，输出激光谐振单元110产生的第一激光。205.该过程可以通过控制上述激光输出单元130实现，或者，该过程可以由上述激光输出单元130自动执行来实现。206.应理解，泵浦激光在激光谐振单元110中泵浦产生亚稳态镱离子，该亚稳态镱离子受激辐射生成第一辐射光束，该第一辐射光束在激光谐振单元110结构的限制下形成第一激光。并且，该第一波长的激光在双包层掺镱光纤的镱离子的放大作用下，被功率放大后持续稳定地输出。207.在s290，回收残余的多模泵浦激光。208.该过程可以通过控制上述泵浦回收单元120中的分束器实现，或者，该过程可以由上述泵浦回收单元120中的分束器自动执行来实现。209.在s295，将s290中回收的残余的多模泵浦激光与外部输入的多模泵浦激光进行合束并输入上述s210中的激光谐振单元。210.该过程可以通过控制上述的合束器实现，或者，该过程可以由上述的合束器自动执行来实现。211.应理解，通过这一步骤实现包层光的循环利用，从而提升泵浦光的使用效率。212.其中，上述图7的过程可以通过控制控制器实现。或者，上述图7的过程可以通过控制器和检测器配合实现。即，控制器可以读取存储单元中的软件程序，解释并执行软件程序的指令，处理软件程序的数据，进而控制单波长光源生成器100的各器件执行各自的功能，从而执行上述方法200。213.例如，控制器可以通过处理器实现，并且，处理器可以包括中央处理器，中央处理器主要用于对整个终端设备进行控制，执行软件程序，处理软件程序的数据。214.应理解，本技术实施例中，该处理器可以为中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)、其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。215.还应理解，本技术实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-onlymemory，rom)、可编程只读存储器(programmablerom，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprom，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyeprom，eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)可用，例如静态随机存取存储器(staticram，sram)、动态随机存取存储器(dram)、同步动态随机存取存储器(synchronousdram，sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(doubledataratesdram，ddrsdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhancedsdram，esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synchlinkdram，sldram)和直接内存总线随机存取存储器(directrambusram，drram)。216.控制器执行的动作或方法，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，控制器执行的动作或方法可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。217.图8为本技术实施例提供的一种可能的光发射装置的结构示意图。具体地，该光发射装置300包括单波长激光生成器100、可调分光器301和光放大器(302a-302d)302。该光发射装置100是一个单波长发射装置。通过单波长光源生成器100生成高功率的第一波长的光波，输入对应的可调分光器301。可调分光器301可以将高功率的第一波长的光波分为多路光波，该多路光波作为泵浦光源输入对应的多个光放大器(302a-302d)。218.可选地，该多路光波可以作为掺铒光纤放大器(erbium-dopedopticalfiberamplifier，edfa)、掺铋光纤放大器(bismuth-dopedopticalfiberamplifier，bdfa)等的泵浦光源，本技术对该放大器的类型不作限定，只要是实现本技术实施例得到的该多路光波即在本技术的保护范围之内。219.可选地，经过可调分光器301得到的多路光波也可以作为单个光放大器的不同层级的泵浦光源。220.需要说明的是，单波长激光生成器100可以替换为前述图1、图3(a)、图3(b)、图4(a)、图4(b)、图5(a)、图5(b)或图6中任意一个单波长激光生成器的结构，或者是前述描述中提供的可选的具体实现方式。221.具体地，光发射装置300可以为前述的发送侧设备和/或接收侧设备。或者，光发射装置300也可以为光模块，例如：光发射机或者光收发机。222.应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。223.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。224.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。225.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
：的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页12当前第1页12
技术特征：
1.一种单波长激光生成器，其特征在于，包括：激光谐振单元，包括第一输入端口、第一输出端口和第二输出端口，所述第一输入端口用于输入至少一束多模泵浦激光，所述激光谐振单元用于对所述至少一束多模泵浦激光进行处理，以从所述第一输出端口输出第一光束和从所述第二输出端口输出第一激光，所述第一光束包括第一辐射光束、第二辐射光束以及残余的多模泵浦激光，所述第一辐射光束是所述至少一束多模泵浦激光在所述激光谐振单元中经过泵浦后产生的，所述第二辐射光束包括所述第一激光在所述激光谐振单元中振荡产生的光束，并且，所述第二辐射光束包括所述至少一束多模泵浦激光在所述激光谐振单元中经过泵浦后产生的光束，所述第一辐射光束与所述第二辐射光束的波长范围不同，所述第一激光是所述第一辐射光束在激光谐振单元中振荡产生的；泵浦回收单元，包括第二输入端口、第三输出端口和阻断子单元，所述第二输入端口用于输入所述第一光束，所述阻断子单元用于阻断所述第一光束包括的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束，所述第三输出端口用于输出所述残余的多模泵浦激光，其中，所述残余的多模泵浦激光输入所述激光谐振单元的所述第一输入端口，所述泵浦回收单元的所述第二输入端口与所述激光谐振单元的所述第一输出端口光连接；激光输出单元，用于输出所述第一激光。2.根据权利要求1所述的单波长激光生成器，所述至少一束多模泵浦激光包括：所述残余的多模泵浦激光和外部输入的多模泵浦激光。3.根据权利要求1或2所述的单波长激光生成器，其特征在于，所述多模泵浦激光的波长范围为900nm至970nm，所述第一激光和所述第一辐射光束的波长范围为970nm至990nm，所述第二辐射光束的波长范围为1000nm至1100nm。4.根据权利要求1至3中任一项所述的单波长激光生成器，其特征在于，所述泵浦回收单元包括：分束器，所述分束器的输入端与1根双包层光纤连接，所述分束器的输出端与1根双包层光纤和n根规格相同的多模回收光纤连接，其中，n为正整数，所述分束器用于将第一光路的所述第一光束输入至第二光路，所述第一光路包括双包层掺镱光纤，所述第二光路包括所述m根规格相同的多模回收光纤，其中，m为正整数。5.根据权利要求1至4中任一项所述的单波长激光生成器，其特征在于，所述阻断子单元的输入端和输出端分别与双包层光纤、无芯光纤、多模回收光纤或多模光纤阵列连接，且所述阻断子单元的输入端和所述阻断子单元的输出端所连接的光纤规格相同。6.根据权利要求1至5中任一项所述的单波长激光生成器，其特征在于，所述单波长激光生成器还包括：合束器，所述合束器的输入端与1根多模泵浦光纤和n根规格相同的多模回收光纤连接，所述合束器的输出端与1根双包层光纤或无芯光纤连接，其中，n为正整数，所述合束器用于将所述至少一束多模泵浦光进行合束，并输入到所述激光谐振单元中。7.根据权利要求1至6中任一项所述的单波长激光生成器，其特征在于，所述激光谐振单元包括：至少一对光纤光栅，所述一对光纤光栅包括高反光栅光纤和低反光纤光栅，其中，所述高反光纤光栅对所述第一激光的反射率大于第一阈值，对所述第一辐射光束和所
述第二辐射光束的反射率小于第二阈值，所述低反光纤光栅对所述第一激光的反射率小于第三阈值，对所述第一辐射光束和所述第二辐射光束的反射率小于第四阈值。8.根据权利要求1至7中任一项所述的单波长激光生成器，其特征在于，所述激光谐振单元还包括：长周期光纤光栅，用于将所述光纤芯中的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束转换至所述光纤包层中。9.根据权利要求1至8中任一项所述的单波长激光生成器，其特征在于，所述激光谐振单元还包括：所述双包层掺镱光纤，所述双包层掺镱光纤用于放大所述第一激光，所述双包层掺镱光纤包括以下任意一种：大模场光纤、光子晶体光纤、光子带隙光纤、多芯光纤。10.根据权利要求1至9中任一项所述的单波长激光生成器，其特征在于，所述激光输出单元包括隔离器或分光器。11.一种生成单波长激光的方法，其特征在于，包括：对至少一束多模泵浦激光进行处理，以得到第一光束和第一激光，所述第一光束包括第一辐射光束、第二辐射光束以及残余的多模泵浦激光，所述第一辐射光束是所述至少一束多模泵浦激光在激光谐振单元中经过泵浦后产生的，所述第二辐射光束包括所述第一激光在所述激光谐振单元中振荡产生的光束，并且，所述第二辐射光束包括所述至少一束多模泵浦激光在所述激光谐振单元中经过泵浦后产生的光束，所述第一辐射光束与所述第二辐射光束的波长范围不同，所述第一激光是所述第一辐射光束在激光谐振单元中振荡产生的；阻断所述第一光束包括的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束，并将所述残余的多模泵浦激光输入到所述激光谐振单元；输出所述第一激光。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述至少一束多模泵浦激光包括：所述残余的多模泵浦激光和外部输入的多模泵浦激光。13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述多模泵浦激光的波长范围为900nm至970nm，所述第一激光和所述第一辐射光束的波长范围为970nm至990nm，所述第二辐射光束的波长范围为1000nm至1100nm。14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将第一光路中的所述第一光束输入至第二光路，所述第一光路包括双包层掺镱光纤，所述第二光路包括m根规格相同的多模回收光纤，其中，m为正整数。15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述至少一束多模泵浦激光进行合束，并输入到所述激光谐振单元中。16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一激光是所述第一辐射光束在激光谐振单元中振荡产生的包括：高反光纤光栅对所述第一波长激光的反射率大于第一阈值，对所述第一辐射光束和所述第二辐射光束的反射率小于第二阈值，
低反光纤光栅对所述第一激光的反射率小于第三阈值，对所述第一辐射光束和所述第二辐射光束的反射率小于第四阈值。17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述光纤芯中的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束转换至所述光纤包层中。18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述激光谐振单元还包括：双包层掺镱光纤，所述双包层掺镱光纤用于放大所述第一激光，所述双包层掺镱光纤包括以下任意一种：大模场光纤、光子晶体光纤、光子带隙光纤、多芯光纤。19.一种光发射装置，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的单波长激光生成器、可调分光器和光放大器，其中，所述可调分光器用于将单波长激光生成器生成的单波长激光分为多路光波，并将所述多路光波作为泵浦激光分别注入光放大器；所述光放大器使用所述泵浦激光泵浦放大特定波段的光波。

技术总结
本申请实施例提供了一种单波长激光生成器和生成单波长激光的方法。激光谐振单元对至少一束多模泵浦激光进行处理，并分别输出第一光束和第一激光，第一光束包括第一辐射光束、第二辐射光束以及残余的多模泵浦激光，所述第一辐射光束是所述至少一束多模泵浦激光在所述激光谐振单元中经过泵浦后产生的，所述第二辐射光束包括所述第一激光在所述激光谐振单元中振荡产生的光束和所述至少一束多模泵浦激光在所述激光谐振单元中经过泵浦后产生的光束。泵浦回收单元阻断第一光束包括的所述第一辐射光束和所述第二辐射光束，并将残余的多模泵浦激光重新输入到激光谐振单元。本申请实施例提升泵浦激光利用效率的同时可以避免自激振荡对第一激光信号的影响。激振荡对第一激光信号的影响。激振荡对第一激光信号的影响。


技术研发人员：刘沛 张楷 吴波
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：2022.03.01
技术公布日：2023/9/11