【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光纤激光器，具体为一种相同多端输出的脉冲光纤激光器。
技术介绍
1、目前关于多端输出的光纤激光器大多使用光纤光栅调节反射率，实现了激光在腔内振荡，实现激光输出，通过泵浦合束器将泵浦光引入到振荡腔中。如申请公布号为cn108963738a专利文献公布了一种双端输出的线性腔全光纤激光振荡器，包括增益光纤、后向输出光纤光栅、前向输出光纤光栅、光纤耦合半导体激光器、泵浦信号合束器、信号传能光纤、泵浦传能光纤、前向包层光滤除器、前向输出光纤端帽、后向包层光滤除器、后向输出光纤端帽；其中后向输出光纤光栅、增益光纤、前向输出光纤光栅通过信号传能光纤依次连接形成光纤激光谐振腔；光纤耦合半导体激光器输出泵浦光经泵浦传能光纤注入泵浦信号合束器，再经信号传能光纤注入到光纤激光谐振腔中；前向、后向光纤光栅的反射率均不大于95％，使得谐振腔产生的激光可以从谐振腔的两端输出，光纤激光谐振腔两端输出的激光经过前向、后向包层光滤除器后，由与之连接的光纤端帽扩束输出。该类方案一是腔内无调制器件，仅连续光，无法获得脉冲；其次，最多只能实现双端输出；再次包层光滤除器直接滤除但未吸收剩余的泵浦光。
2、而有些光纤分光器方案，号称可以将一束激光分成多份甚至n份，但并未说明分路的激光在输出功率、光束质量、波长等激光特性是否能保持一致。他们提到的光纤分光器是一种广义的概念。实际中光纤分光器并不可以制作成分裂任意n份的光学器件。原因是目前使用光纤分光器是由多个光纤拉锥成一根光纤形成的。多根光纤在拉锥时需要分布均匀、结构相同，例如常见的2*1合束器、7*1
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种多端输出的脉冲光纤激光器，以解决上述现有技术光纤激光器无法获得脉冲、最多只能实现双端输出无法多端输出及剩余的泵浦光无法吸收、无法用全光纤结构实现从而体积大的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、一种相同多端输出的脉冲光纤激光器，包括脉冲种子源、若干级分光装置和激光输出端口，每一级分光装置包括分光器和其连接的两个光学放大系统，所述脉冲种子源采用调q方式实现脉冲输出并输出到第一级分光装置的分光器，所述分光器使用波分复用器，将一束激光完全平均地分成两个相同输出特性的激光并各自连接到同一级的光学放大系统中，所述光学放大系统输出端连接下一级分光装置的分光器的输入端，最后一级分光装置的光学放大系统连接到激光输出端口实现激光输出，所述激光输出端口输出的激光特性规格相同，所述激光特性包括但不限于输出功率、光束质量、脉冲、光斑直径。
4、优选的，所述激光输出端口输出的激光为纳秒量级的脉冲激光。
5、优选的，所述光纤放大系统包括泵浦合束器、泵浦源、有源光纤、多模剥除器和光纤隔离器，所述泵浦合束器、泵浦源、有源光纤组成泵浦结构再依次连接多模剥除器和光纤隔离器实现光纤输出，所述各级光纤放大系统中使用的器件的规格与数量相同。
6、优选的，所述光学放大系统的泵浦结构的泵浦方式为正向泵浦、反向泵浦或者双向泵浦。
7、优选的，所述脉冲种子源包括有源光纤、主动调制器、高反光栅、泵浦合束器、泵浦源和低反光栅，所述泵浦源连接泵浦合束器的泵浦输入端后依次连接有源光纤和主动调制器，泵浦光回收后最后通过高反光栅输出。
8、优选的，所述主动调制器是声光调制器件或者电光调制器件。
9、优选的，所述高反光栅输入光纤与泵浦合束器的泵浦输入光纤相连接，所述主动调制器的输出端通过低反光栅后与泵浦合束器的泵浦输入光纤连接。
10、优选的，所述泵浦合束器的输入端连接有低反光栅并通过低反光栅的另一端回到泵浦合束器的输入端，所述主动调制器的输出端通过高反光栅输出。
11、优选的，所述激光输出端口均设置有光路保护装置，所述光路保护装置设置有控制线路分别连接光纤放大系统和种子源的控制端，实时监测各路输出激光的状态并在检测到异常时控制同时或单独关闭光纤放大系统或种子源。
12、优选的，所述光路保护装置包括激光输出端口旁路设置的依次连接的光电二极管、光电信号处理电路和控制电路，所述光电二极管接收激光输出端口输出的旁路的散射光的能量并送至光电信号处理电路判断光路是否正确并通过控制电路控制光纤放大系统或种子源的开启和关闭。
13、本方案相对于现有技术，有益效果在于：通过将主动调制器件置于谐振腔中，获得ns量级以上的脉冲激光，而通过将高反光栅与泵浦合束器连接，处理再利用剩余泵浦光的同时，提高了激光电光转换效率；而引入光纤分光器，将脉冲激光按一定比例分配，送至后级光学放大系统，获得更高能量的脉冲激光，调q种子激光的逐级分光并放大，可以获得多端输出的脉冲激光。本方案所有光学器件均采用光纤式耦合的光学元件，无反射镜、准直镜等镜片来传输激光，实现了全光纤结构，这样的激光器集成化提高、体积重量降低、成本降低；输出的双端甚至多端激光可做同步/异步精密加工等应用，提高了工作效率，且利用输出脉冲在功率、光束质量等光学特性基本一致的特性，可通过非相干光源合束的方式，实现更高能量的激光输出。最后，激光器各端输出均设置的光路保护，能在最短时间内识别到某端光路异常、更大地程度上保护每一个光路，避免光路一直在烧毁或大范围烧毁。
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1.一种相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：包括脉冲种子源(1)、若干级分光装置和激光输出端口(5)，每一级分光装置包括分光器(2)和其连接的两个光学放大系统(3)，所述脉冲种子源(1)采用调Q方式实现脉冲输出并输出到第一级分光装置的分光器(2)，所述分光器(2)使用波分复用器，将一束激光完全平均地分成两个相同输出特性的激光并各自连接到同一级的光学放大系统(3)中，所述光学放大系统(3)输出端连接下一级分光装置的分光器(2)的输入端，最后一级分光装置的光学放大系统(3)连接到激光输出端口(5)实现激光输出，所述激光输出端口(5)输出的激光特性规格相同，所述激光特性包括但不限于输出功率、光束质量、脉冲、光斑直径。
2.根据权利要求1所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述激光输出端口(5)输出的激光为纳秒量级的脉冲激光。
3.根据权利要求1所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述光纤放大系统(3)包括泵浦合束器(7)、泵浦源(8)、有源光纤(6)、多模剥除器(31)和光纤隔离器(32)，所述泵浦合束器(7)、泵浦源(8)、有源光
4.根据权利要求3所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述光学放大系统(3)的泵浦结构的泵浦方式为正向泵浦、反向泵浦或者双向泵浦。
5.根据权利要求1所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述脉冲种子源(1)包括有源光纤(6)、主动调制器(12)、高反光栅(11a)、泵浦合束器(7)、泵浦源(8)和低反光栅(11b)，所述泵浦源(8)连接泵浦合束器(7)的泵浦输入端后依次连接有源光纤(6)和主动调制器(12)，泵浦光回收后最后通过高反光栅(11a)输出。
6.根据权利要求5所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述主动调制器(12)是声光调制器件或者电光调制器件。
7.根据权利要求5所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述高反光栅(11a)输入光纤与泵浦合束器(7)的泵浦输入光纤相连接，所述主动调制器(12)的输出端通过低反光栅(11b)后与泵浦合束器(7)的泵浦输入光纤连接。
8.根据权利要求5所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述泵浦合束器(7)的输入端连接有低反光栅(11b)并通过低反光栅(11b)的另一端回到泵浦合束器(7)的输入端，所述主动调制器(12)的输出端通过高反光栅(11a)输出。
9.根据权利要求1所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述激光输出端口(5)均设置有光路保护装置(9)，所述光路保护装置(9)设置有控制线路分别连接光纤放大系统(3)和种子源(1)的控制端，实时监测各路输出激光的状态并在检测到异常时控制同时或单独关闭光纤放大系统(3)或种子源(1)。
10.根据权利要求9所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述光路保护装置(9)包括激光输出端口旁路设置的依次连接的光电二极管(91)、光电信号处理电路(92)和控制电路(93)，所述光电二极管(91)接收激光输出端口(5)输出的旁路的散射光的能量并送至光电信号处理电路判断光路是否正确并通过控制电路(93)控制光纤放大系统(3)或种子源(1)的开启和关闭。
...【技术特征摘要】
1.一种相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：包括脉冲种子源(1)、若干级分光装置和激光输出端口(5)，每一级分光装置包括分光器(2)和其连接的两个光学放大系统(3)，所述脉冲种子源(1)采用调q方式实现脉冲输出并输出到第一级分光装置的分光器(2)，所述分光器(2)使用波分复用器，将一束激光完全平均地分成两个相同输出特性的激光并各自连接到同一级的光学放大系统(3)中，所述光学放大系统(3)输出端连接下一级分光装置的分光器(2)的输入端，最后一级分光装置的光学放大系统(3)连接到激光输出端口(5)实现激光输出，所述激光输出端口(5)输出的激光特性规格相同，所述激光特性包括但不限于输出功率、光束质量、脉冲、光斑直径。
2.根据权利要求1所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述激光输出端口(5)输出的激光为纳秒量级的脉冲激光。
3.根据权利要求1所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述光纤放大系统(3)包括泵浦合束器(7)、泵浦源(8)、有源光纤(6)、多模剥除器(31)和光纤隔离器(32)，所述泵浦合束器(7)、泵浦源(8)、有源光纤(6)组成泵浦结构再依次连接多模剥除器(31)和光纤隔离器(32)实现光纤输出，所述各级光纤放大系统(3)中使用的器件的规格与数量相同。
4.根据权利要求3所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述光学放大系统(3)的泵浦结构的泵浦方式为正向泵浦、反向泵浦或者双向泵浦。
5.根据权利要求1所述的相同多端输出的脉冲光纤激光器，其特征在于：所述脉冲种子源(1)包括有源光纤(6)、主动调制器(12)、高反光栅(11a)、泵浦合束器(7)、泵浦源(8)和...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜迎生，周双留，
申请(专利权)人：江苏金海创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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