【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及一种高功率光纤激光器架构，并且涉及一种激光器架构，该激光器架构包括支持具有集成高亮度信号组合器的若干独立单模激光器的多芯光纤。
技术介绍
1、激光功率缩放包括在不改变激光器的几何形状、形状或操作原理的情况下增加来自激光器的输出功率的技术。通常被认为是激光器设计中的重要优点的功率可扩展性通常需要更强大的泵浦源、更强的冷却、尺寸的增加和/或激光谐振器和/或增益介质中的背景损耗的减少。例如，实现功率可缩放性的一种方法是使用主振荡器功率放大器(mopa)架构。例如，在mopa系统中，主振荡器产生高度相干的光束，并且光学放大器用于增加光束的功率，同时保持光束的主要特性。
技术实现思路
1、在一些实施方式中，光学系统包括泵浦激光源；多芯光纤激光器，包括：振荡器，其包括耦合到泵浦激光源的输入侧和输出侧，其中振荡器包括：有源光纤，其包括多个单模有源光纤芯，以将由泵浦激光源产生的泵浦光转换为信号光；多个第一反射器，所述多个第一反射器分别与所述多个单模有源光纤芯相关联，每个第一反射器被配置为作为所述振荡器的所述输入侧上的高反射器(hr)操作；以及多个第二反射器，其分别与多个单模有源光纤芯相关联，每个第二反射器被配置为作为振荡器的输出侧上的输出耦合器(oc)操作；以及耦合到振荡器的输出侧的功率放大器，其中功率放大器包括与振荡器的多个单模有源光纤芯匹配的多个纤芯；多模传输光纤；以及信号组合器，其与多芯光纤激光器集成，被配置为从多芯光纤激光器接收多个单模激光器输入，并将多个单模激光器输入组合
2、在一些实施方式中，一种光学系统包括：多芯输入光纤，其包括多个纤芯，每个纤芯被配置为支持独立的单模激光器；传输光纤，所述传输光纤包括被配置为支持多个模式的单纤芯；以及信号组合器，其耦合到多芯输入光纤和传输光纤，其中信号组合器被配置为从多芯输入光纤接收多个独立的单模激光器输入，并将多个独立的单模激光器输入组合成提供给传输光纤的多模输出。
3、在一些实施方式中，一种用于操作光学系统的方法包括：由信号组合器从多芯输入光纤接收多个独立单模激光器输入，所述多芯输入光纤包括多个纤芯，每个纤芯被配置为支持所述多个独立单模激光器输入中的独立单模激光器；由所述信号组合器将所述多个独立的单模激光器输入组合成多模输出；以及由信号组合器将多模输出提供给传输光纤，该传输光纤包括被配置为支持多模的单纤芯。
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1.一种光学系统，包括：
2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述信号组合器包括多个对称纤芯，以从所述多芯光纤激光器接收所述多个单模激光器输入，所述多个单模激光器输入绝热地渐缩到与所述多模传输光纤的接合点。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述信号组合器包括具有四分之一间距长度的渐变折射率光纤，所述渐变折射率光纤在第一接合点处接合到所述多芯光纤激光器并且在第二接合点处接合到所述多模传输光纤。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，来自所述多芯光纤激光器的所述多个单模激光器输入的量等于所述多模传输光纤中支持的模式的量。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述振荡器的所述多个单模有源光纤芯和所述功率放大器的所述多个纤芯具有相应的纤芯尺寸和数值孔径，所述纤芯尺寸和数值孔径在所述信号组合器和所述多模传输光纤之间的接合点处匹配所述多模传输光纤中的对应模式。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述信号组合器包括疏水表面涂层。
7.一种光学系统，包括：
8.根据权利要求7所述的光学系统，
9.根据权利要求7所述的光学系统，其中所述信号组合器包括具有四分之一间距长度的渐变折射率光纤，所述渐变折射率光纤在第一接合点处接合到所述多芯输入光纤并且在第二接合点处接合到所述传输光纤。
10.根据权利要求7所述的光学系统，其中在所述信号组合器处从所述多芯输入光纤接收的所述多个独立单模激光器输入的量等于在所述传输光纤中支持的所述多模的量。
11.根据权利要求7所述的光学系统，其中所述多芯输入光纤的所述多个纤芯具有相应的纤芯尺寸和数值孔径，所述相应的纤芯尺寸和数值孔径在所述信号组合器和所述传输光纤之间的接合点处匹配所述传输光纤中的对应模式。
12.根据权利要求7所述的光学系统，其中，所述信号组合器包括疏水表面涂层。
13.一种用于操作光学系统的方法，包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述信号组合器包括多个对称纤芯，以从所述多芯光纤激光器接收所述多个独立的单模激光器输入，所述多个独立的单模激光器输入绝热地渐缩到与所述递送光纤的接合点。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述信号组合器包括具有四分之一间距长度的渐变折射率光纤，所述渐变折射率光纤在第一接合点处接合到所述多芯光纤激光器并且在第二接合点处接合到所述传输光纤。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述信号组合器处从所述多芯光纤激光器接收的所述多个独立单模激光器输入的量等于在所述传输光纤中支持的所述多模的量。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述多芯光纤激光器的所述多个纤芯具有相应的纤芯尺寸和数值孔径，所述纤芯尺寸和数值孔径与所述信号组合器和所述传输光纤之间的接合点处的所述传输光纤中的对应模式匹配。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多芯光纤激光器是端泵浦主振荡器功率放大器(MOPA)激光器，其具有泵浦激光源和耦合到多芯振荡器和多芯功率放大器的输入端的组合器。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多芯光纤激光器是具有双向泵浦的主振荡器功率放大器(MOPA)激光器，所述MOPA激光器包括：
20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多芯光纤激光器是端泵浦多态放大器，所述端泵浦多态放大器包括泵浦激光源、种子激光源以及耦合到多芯前置放大器和多芯功率放大器的输入端的组合器。
...【技术特征摘要】
1.一种光学系统，包括：
2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述信号组合器包括多个对称纤芯，以从所述多芯光纤激光器接收所述多个单模激光器输入，所述多个单模激光器输入绝热地渐缩到与所述多模传输光纤的接合点。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述信号组合器包括具有四分之一间距长度的渐变折射率光纤，所述渐变折射率光纤在第一接合点处接合到所述多芯光纤激光器并且在第二接合点处接合到所述多模传输光纤。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，来自所述多芯光纤激光器的所述多个单模激光器输入的量等于所述多模传输光纤中支持的模式的量。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述振荡器的所述多个单模有源光纤芯和所述功率放大器的所述多个纤芯具有相应的纤芯尺寸和数值孔径，所述纤芯尺寸和数值孔径在所述信号组合器和所述多模传输光纤之间的接合点处匹配所述多模传输光纤中的对应模式。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述信号组合器包括疏水表面涂层。
7.一种光学系统，包括：
8.根据权利要求7所述的光学系统，其中所述信号组合器包括多个对称纤芯，以从所述多芯输入光纤接收所述多个独立的单模激光器输入，所述多个独立的单模激光器输入绝热地渐缩到与所述传输光纤的接合点。
9.根据权利要求7所述的光学系统，其中所述信号组合器包括具有四分之一间距长度的渐变折射率光纤，所述渐变折射率光纤在第一接合点处接合到所述多芯输入光纤并且在第二接合点处接合到所述传输光纤。
10.根据权利要求7所述的光学系统，其中在所述信号组合器处从所述多芯输入光纤接收的所述多个独立单模激光器输入的量等于在所述传输光纤中支持的所述多模的量。
11.根据权利要求7所述的光学系统，其中所述多芯输入光纤的所述多个纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·福尔哈伯，M·H·姆恩德尔，P·格雷格，
申请(专利权)人：朗美通经营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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