光纤激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光纤激光器，包括：至少两个第一泵浦源、至少两个第二泵浦源、泵浦合束器、光纤谐振腔和准直输出器；第一泵浦源和第二泵浦源具有不同波长；第一泵浦源和第二泵浦源的功率不小于30W；第一泵浦源和第二泵浦源的输出端分别与泵浦合束器的输入端耦合；泵浦合束器的输出端与光纤谐振腔耦合；光纤谐振腔的输出端与准直输出器的输入端耦合。通过由输出功率大于或等于30W、且波长不等的至少两个第一泵浦源和至少两个第二泵浦源组成输入光源，实现了光纤激光器的大功率输出，且两种不同波长的泵浦源可在温度发生变化时相互补偿，进而降低温度变化对输出功率的影响提高了激光器的稳定性。

Fiber laser

The utility model relates to a fiber laser, including at least two first pump sources, at least two second pump sources, a pump beam splitter, an optical fiber resonator and a collimating output device; the first pump source and the second pump source have different wavelengths; the power of the first pump source and the second pump source is not less than 30W; the first pump source and the pump source are not less than the first pump source and the first pump source and the first pump source. The output end of the second pump source is coupled with the input end of the pump beam, and the output end of the pump coupling is coupled with the optical fiber resonator, and the output end of the optical fiber resonator is coupled with the input of the collimator. By making up the input source of at least two first pump sources and at least two second pump sources with output power greater than or equal to 30W, and at least two wavelengths, the high-power output of the fiber laser is realized. And the two different wavelengths of the pump source can compensate each other when the temperature changes, and then reduce the temperature change to the output power. The influence of the laser on the stability of the laser is improved.

【技术实现步骤摘要】
光纤激光器
本技术涉及光纤及激光
，特别是涉及一种光纤激光器。
技术介绍
目前，激光器在各个领域得到了广泛应用，比如在工业应用领域的激光焊接、激光切割、激光打标等技术，均使用到了激光器，随着激光器的发展，以光纤作为增益介质的纤激光器应运而生。近年来，高功率和高光束质量成为光纤激光器应用领域的两个基本要求，特别在一些高精度领域，如航空航天领域，对激光器的输出功率大小有着严格要求，因此，如何实现光纤激光器的大功率输出成为当前研究的重点。
技术实现思路
基于此，有必要针对如何实现光纤激光器的大功率输出的问题，提供一种光纤激光器。一种光纤激光器，包括：至少两个第一泵浦源、至少两个第二泵浦源、泵浦合束器、光纤谐振腔和准直输出器；所述第一泵浦源和所述第二泵浦源具有不同波长；所述第一泵浦源和所述第二泵浦源的功率不小于30W；所述第一泵浦源和所述第二泵浦源的输出端分别与所述泵浦合束器的输入端耦合；所述泵浦合束器的输出端与所述光纤谐振腔耦合；所述光纤谐振腔的输出端与所述准直输出器的输入端耦合。在其中一个实施例中，所述第一泵浦源的数量为三个，各第一泵浦源的输出功率为30W；所述第二泵浦源的数量为三个，各第二泵浦源的输出功率为40W。在其中一个实施例中，所述第一泵浦源和所述第二泵浦源为输出不同波长的泵浦光的半导体激光器，所述光纤谐振腔对第一泵浦光的吸收效率，与所述光纤谐振腔对第二泵浦光的吸收效率呈相反变化关系。在其中一个实施例中，所述光纤谐振腔包括高反光栅、有源光纤和低反光栅；所述高反光栅的输入端与所述有源光纤的输入端耦合；所述有源光纤的输出端与所述低反光栅的输入端耦合；所述低反光栅的输出端与所述准直输出器的输入端耦合。在其中一个实施例中，所述泵浦合束器的输出端包括第一输出端和第二输出端；所述泵浦合束器的第一输出端与所述高反光栅的输入端耦合；所述泵浦合束器的第二输出端与所述有源光纤的输入端耦合。在其中一个实施例中，所述高反光栅的输入端与所述泵浦合束器的第一输出端之间的光纤涂覆有高折射率胶水；所述泵浦合束器的第二输出端与所述有源光纤的输入端之间的光纤涂覆有低折射率胶水；所述有源光纤的输出端与所述低反光栅的输入端之间的光纤涂覆有高折射率胶水。在其中一个实施例中，所述泵浦合束器的输出端与所述高反光栅的输出端耦合。在其中一个实施例中，所述泵浦合束器的输出端与所述高反光栅的输出端之间、所述高反光栅的输入端与所述有源光纤的输入端之间的光纤涂覆有低折射率胶水；所述有源光纤的输出端与所述低反光栅的输入端之间的光纤涂覆有高折射率胶水。在其中一个实施例中，所述高反光栅和所述低反光栅为刻于光纤内的啁啾光栅。在其中一个实施例中，还包括对所述光纤激光器的输出功率进行检测的功率检测器。上述光纤激光器包括至少两个第一泵浦源、至少两个第二泵浦源，其中，第一泵浦源和第二泵浦源的输出功率不小于30W，第一泵浦源和第二泵浦源通过泵浦合束器合成一束光输出后，合成光束通过在光纤谐振腔内不断反射、聚焦，并最终由准直输出器转换为平行光后输出。通过由输出功率大于或等于30W、且波长不等的至少两个第一泵浦源和至少两个第二泵浦源组成输入光源，实现了光纤激光器的大功率输出，且两种不同波长的泵浦源可在温度发生变化时相互补偿，进而降低温度变化对输出功率的影响提高了激光器的稳定性。附图说明图1为一实施例中光纤激光器的结构示意图；图2为另一实施例中光纤激光器的结构示意图；图3为另一实施例中光纤激光器的结构示意图；图4为另一实施例中光纤激光器的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。在一实施例中，如图1所示，一种光纤激光器，包括：至少两个第一泵浦源100、至少两个第二泵浦源200、泵浦合束器300、光纤谐振腔400和准直输出器500，第一泵浦源100和第二泵浦源200具有不同波长，第一泵浦源100和第二泵浦源200的功率不小于30W。第一泵浦源100和第二泵浦源200的输出端分别与泵浦合束器300的输入端耦合，泵浦合束器300的输出端与光纤谐振腔400耦合，光纤谐振腔400的输出端与准直输出器500的输入端耦合。其中，泵浦源是指使激光工作介质达到粒子数反转的激励源。泵浦方式包括电泵浦、化学泵浦、光泵浦和气动泵浦，其中，光泵浦是指用一束光照射工作物质，使工作物质中的粒子吸收光子的能量而被激励到高能级上，在本实施例中采用光泵浦的方式。泵浦合束器用于对光纤塑形后直接利用溶接的方式实现光束耦合，具体为采用端面直接溶融耦合与侧面溶接亲合的方式将输入的泵浦光耦合成一束光后输出。光纤谐振腔用于为激光振荡的建立提供正反馈，使光波在光纤环路内多次循环振荡传输，并在输出端形成多光束干涉。准直输出器用于将光纤传出的发散光转变成平行光。通过准直输出器将光纤谐振腔输出的发散光转变成平行光，使光最大效率的耦合进入所需的器件中或光信号最大效率被接收。具体地，准直输出器尾纤可采用10um/125um的光纤，即光纤纤芯直径为10um，包层直径为125um，其输出光斑可为2.77mm。上述光纤激光器包括至少两个第一泵浦源、至少两个第二泵浦源，其中，第一泵浦源和第二泵浦源的输出功率不小于30W，第一泵浦源和第二泵浦源通过泵浦合束器合成一束光输出后，合成光束通过在光纤谐振腔内不断反射、聚焦，并最终由准直输出器转换为平行光后输出。通过由输出功率大于或等于30W、且波长不等的至少两个第一泵浦源和至少两个第二泵浦源组成输入光源，实现光纤激光器的大功率输出，且不需要配置水冷装置或设置冷却风道，减少了激光器的重量和体积，提高了激光器的精密度，两种不同波长的泵浦源可在温度发生变化时相互补偿，进而降低温度变化对输出功率的影响提高了激光器的稳定性。在另一实施例中，如图2所示，第一泵浦源100的数量为三个，各第一泵浦源的输出功率为30W，第二泵浦源200的数量为三个，各第二泵浦源的输出功率为40W。通过三个输出功率分别为30W的泵浦源和三个输出功率分别为40W的泵浦源组成光纤激光器的泵浦输入源，可在常温下实现该光纤激光器初始输出功率达到105.6W，且无需配置水冷装置或设置冷却风道，相比于传统光纤激光器实现百瓦级输出需要配置水冷装置或设置冷却风道，很大程度上减少了激光器的重量和体积，可适用于对激光器重量和体积有严格限制的高精度领域。进一步地，在本实施例中，泵浦合束器采用(6+1)*1结构，即由1条信号臂和6条泵浦臂组成。三个功率为30W的第一泵浦源输出的第一泵浦光、三个功率为40W的第二泵浦源输出的第二泵浦光分别通过6条泵浦臂耦合到信号光纤的内包层中，信号光在信号臂的纤芯内传输。其中，信号臂可选用10um/125um的双包层光纤，其纤芯直径为10um，包层直径为125um。在另一实施例中，第一泵浦源和第二泵浦源为输出不同波长的泵浦光的半导体激光器，光纤谐振腔对第一泵浦光的吸收效率，与所述光纤谐振腔对第二泵浦光的吸收效率呈相反变化关系。也就是说，在同一环境下，当光纤谐振腔对第一泵浦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤激光器，其特征在于，包括：至少两个第一泵浦源、至少两个第二泵浦源、泵浦合束器、光纤谐振腔和准直输出器；所述第一泵浦源和所述第二泵浦源具有不同波长；所述第一泵浦源和所述第二泵浦源的功率不小于30W；所述第一泵浦源和所述第二泵浦源的输出端分别与所述泵浦合束器的输入端耦合；所述泵浦合束器的输出端与所述光纤谐振腔耦合；所述光纤谐振腔的输出端与所述准直输出器的输入端耦合。

【技术特征摘要】
1.一种光纤激光器，其特征在于，包括：至少两个第一泵浦源、至少两个第二泵浦源、泵浦合束器、光纤谐振腔和准直输出器；所述第一泵浦源和所述第二泵浦源具有不同波长；所述第一泵浦源和所述第二泵浦源的功率不小于30W；所述第一泵浦源和所述第二泵浦源的输出端分别与所述泵浦合束器的输入端耦合；所述泵浦合束器的输出端与所述光纤谐振腔耦合；所述光纤谐振腔的输出端与所述准直输出器的输入端耦合。2.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述第一泵浦源的数量为三个，各第一泵浦源的输出功率为30W；所述第二泵浦源的数量为三个，各第二泵浦源的输出功率为40W。3.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述第一泵浦源和所述第二泵浦源为输出不同波长的泵浦光的半导体激光器，所述光纤谐振腔对第一泵浦光的吸收效率，与所述光纤谐振腔对第二泵浦光的吸收效率呈相反变化关系。4.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述光纤谐振腔包括高反光栅、有源光纤和低反光栅；所述高反光栅的输入端与所述有源光纤的输入端耦合；所述有源光纤的输出端与所述低反光栅的输入端耦合；所述低反光栅的输出端与所述准直输出器的输入端耦合。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏鑫达，熊钊颀，朱江杰，强瑞荣，
申请(专利权)人：深圳市杰普特光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44