[實用新型]短波長間隔泵浦的大功率光纖激光器

有效

• 申請號: 201220580059.9
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN202906188U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 周勝;李豐;談根林
• 申請（專利權）人: 江蘇天元激光科技有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/094;G02B6/036
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 王新春

技術領域

本實用新型涉及一種大功率光纖激光器，尤其涉及泵浦波長與信號波長之間的間隔較小的大功率光纖激光器的結構方案。

背景技術

光纖激光器在近年來得到了迅速的發展。其類型包括光纖脈沖激光器、光纖連續激光器和光纖準連續激光器。這些光纖激光器有多種不同的泵浦結構，比如前向泵浦、后向泵浦、雙向泵浦、及分布式泵浦。泵浦光源通常為半導體單管激光器或者半導體多管組合光源。泵浦波長較多采用915nm，940nm和975nm。

在這些大功率激光器中，特別是大功率連續和準連續激光器中，散熱和熱管理問題尤為突出。用上述的9xx泵浦的光纖激光器均遇到了熱耗散巨大，熱管理困難的問題。這些大量的散熱的實質就是慘雜原子從泵浦波長的光子吸收轉換給激射波長的光子釋放過程中，光子的能量差異轉變成為熱量，導致有源光纖上的發熱量過大。為了解決這個問題，必須縮短泵浦激光波長和信號波長之間的波長差是個有效而新穎的途徑。

實用新型內容

為了克服現有技術的不足，本實用新型目的是提供一種短波長間隔泵浦的大功率光纖激光器，是采用1010~1020nm之間的波長進行泵浦，泵浦激光波長和主激射波長的差小于55nm，使得光纖的發熱量減少，有效降低了大功率光纖激光器中的熱耗散問題。

本實用新型的技術方案是通過以下方式實現的：短波長間隔泵浦的大功率光纖激光器，包括單級大功率光纖激光器和多級大功率光纖激光器，在單級大功率光纖激光器中，包括前向光纖泵浦激光合束器、雙包層有源光纖和無源光纖的熔接點、泵浦光纖激光器、反向光纖泵浦激光合束器、雙包層Yb+摻雜有源光纖、光纖輸出端帽和主激光器激光輸出端，其特征在于：所述的前向光纖泵浦激光合束器和反向光纖泵浦激光合束器將泵浦光纖激光器的泵浦激光通過雙包層有源光纖和無源光纖的熔接點，輸送到雙包層Yb+摻雜有源光纖的內包層中；在泵浦激光的激勵下，雙包層Yb+摻雜有源光纖中產生光增益區，光增益區和左右兩個中心反射波長相同的光纖光柵組合形成激光諧振腔，產生大功率激光，在光纖的大功率輸出端設置了一個光纖輸出端帽將激光進行發散，防止光纖端面的熱損傷。

所述的光纖的非輸出端設置有一個光功率吸收器。

所述的多級大功率光纖激光器中，包括前向光纖泵浦激光合束器、雙包層有源光纖和無源光纖的熔接點、泵浦光纖激光器、反向光纖泵浦激光合束器、雙包層Yb+摻雜有源光纖、光纖輸出端帽、種子激光器光源和主激光器激光輸出端，前向光纖泵浦激光合束器和反向光纖泵浦激光合束器將泵浦光纖激光器的泵浦激光通過雙包層Yb+摻雜有源光纖和無源光纖的熔接點，輸送到雙包層Yb+摻雜有源光纖的內包層中；種子激光器光源輸出的較小功率的激光輸入到有光增益區的雙包層Yb+摻雜有源光纖中，被放大到較高的水平然后通過光纖的大功率輸出端設置了一個光纖輸出端帽。

所述的泵浦光纖激光器的輸出波長在1010~1020nm之間，輸出功率在200W以下。

所述的泵浦光纖激光器或反向光纖泵浦激光合束器的輸入端為無芯的雙包層光纖，形成Nx1形式的合束器結構；或為有芯的雙包層光纖，形成N+1x1形式的合束器結構，雙包層光纖的內包層直徑在40-200微米之間。

所述的主光纖激光器和泵浦光纖激光器的輸出波長差小于55nm。

本實用新型，將雙包層有源光纖的內包層直徑減小，使得纖芯直徑與內包層直徑的比增大，提高了泵浦光的吸收效率。這種熱管理負擔較輕的大功率光纖激光器，特別是連續光纖激光器和準連續光纖激光器，為今后光纖激光器向更大功率方向發展提供了新的技術路線。以往的大功率光纖激光器中，泵浦激光波長和主激射波長的差大于85nm；而本實用新型的大功率光纖激光器中，泵浦激光波長和主激射波長的差小于55nm。就是這個波長差的不同，帶來了有源光纖在大功率工作條件下發熱情況的明顯不同。縮短了泵浦光子的能量和信號光子能量的能量差。

附圖說明

圖1是本實用新型的單諧振腔大功率光纖激光器示意圖。

圖2為本實用新型中的多級大功率光纖激光器示意圖。

具體實施方式

實施例1：