[實(shí)用新型]高功率光纖激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220595254.9
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN202997293U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉;趙青春
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東高聚激光有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種激光器，尤其是光纖激光器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有光纖激光器結(jié)構(gòu)多如圖1所示，其主要由種子光源10、一個或多個泵浦光源20、合束器30、雙包層有源增益光纖40以及剝離器50組成，雙包層有源增益光纖40形成繞環(huán)。在工作狀態(tài)下，種子光源10發(fā)出的信號光A和泵浦光源20發(fā)出的泵浦光B通過合束器30被引入至雙包層增益光纖40，雙包層增益光纖40的纖芯截面一般是不規(guī)則形狀，不是圓形。信號光A在纖芯401里折射行進(jìn)，泵浦光B在內(nèi)包層402和纖芯401里折射行進(jìn)，多次穿過纖芯，如圖2所示。穿過纖芯的泵浦光在纖芯中造成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，泵浦光能被吸收，在信號光光子的激勵下釋放出與信號光一樣的光子，使信號光得以放大最終形成功率輸出；多余的泵浦光通過剝除器50剝除。該種結(jié)構(gòu)的光纖激光器工藝復(fù)雜，制成成本較高。而且泵浦光最終只有50%左右被吸收，多余的光能就通過剝除器以熱的形式散發(fā)浪費(fèi)掉了。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而制成工藝簡單、結(jié)構(gòu)緊湊的光纖激光器。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種高功率光纖激光器，包括種子光源、至少一個泵浦光源、單包層有源增益光纖以及功率放大單元，所述的功率放大單元主要由外環(huán)體、與外環(huán)體同軸設(shè)置的內(nèi)環(huán)體、固定設(shè)置在外環(huán)體與內(nèi)環(huán)體兩端的環(huán)蓋組成，所述的外環(huán)體、內(nèi)環(huán)體及環(huán)蓋之間形成有密閉空間，在所形成密閉空間的外環(huán)體、內(nèi)環(huán)體及環(huán)蓋內(nèi)壁上鍍有對泵浦光全反射的膜，所述的環(huán)蓋上開設(shè)有與所述泵浦光源數(shù)目相對應(yīng)的穿孔，所述的外環(huán)體上開設(shè)有有源光纖導(dǎo)入導(dǎo)出孔，所述的有源光纖繞設(shè)在所述的內(nèi)環(huán)體上，其一端通過有源光纖導(dǎo)入孔與所述的種子光源尾纖相熔接，另一端通過有源光纖導(dǎo)出孔露設(shè)在功率放大單元外部，所述的泵浦光源的尾纖通過對應(yīng)的穿孔固定設(shè)置在環(huán)蓋上。工作狀態(tài)下，所述的種子光源的信號光進(jìn)入有源增益光纖的纖芯，所述的泵浦光源的泵浦光在密閉空間的反射折射下進(jìn)入有源增益光纖纖芯，其能量被信號光吸收從而實(shí)現(xiàn)信號光的放大輸出。

對上述技術(shù)方案所作的進(jìn)一步優(yōu)化和變換方式包括：

所述的功率放大單元的密閉空間為真空狀態(tài)。或者所述的功率放大單元的密閉空間內(nèi)填充有低折射率、高熱穩(wěn)性、高透明度和高熱導(dǎo)率的膠體。

所述的泵浦光源的尾纖端面鍍有抗反膜。

所述的密封空間形狀為環(huán)柱形、棱柱形、碟形、球形中的一種。

所述的外環(huán)體及內(nèi)環(huán)體上設(shè)置或形成有散熱片。

所述環(huán)蓋的穿孔為斜孔，所述的泵浦光源尾纖通過膠水密封設(shè)置在所述的穿孔中。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型通過將增益光纖設(shè)置在密閉空間內(nèi)，泵浦光在封閉面內(nèi)發(fā)生多次無規(guī)則反射折射，其光路經(jīng)過纖芯的部分，能量被吸收，產(chǎn)生增益作用以達(dá)到光信號輸出放大的目的。沒有被增益介質(zhì)吸收的光繼續(xù)在封閉面內(nèi)無規(guī)則行進(jìn)，再次經(jīng)過纖芯，直到被徹底吸收或者以熱效應(yīng)形式散發(fā)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其省去了合束器和剝離器，以及若干熔接步驟。因此，制成工藝較簡單，成本得以降低，而且激光器的轉(zhuǎn)換效率得到較大的提高。

附圖說明

附圖1為現(xiàn)有光纖激光器的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為現(xiàn)有光纖激光器光路示意圖；

附圖3為本實(shí)用新型光纖激光器整體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4為圖3所示光纖激光器爆炸圖；

其中：1、種子光源；2、泵浦光源；3、有源光纖；4、功率放大單元；41、外環(huán)體；411、有源光纖導(dǎo)出孔；42、內(nèi)環(huán)體；43、環(huán)蓋；431、穿孔；10、種子光源；20、泵浦光源；30、合束器；40、有源增益光纖；50、剝離器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明：

如圖3和圖4所示的光纖激光器，其包括種子光源1、一個或多個泵浦光源2、單包層有源增益光纖3以及功率放大單元4。本實(shí)施例中，種子光源1、泵浦光源2以及單包層有源增益光纖3均采用常規(guī)器件，在此對其結(jié)構(gòu)不在贅述。下面將對本實(shí)用新型的關(guān)鍵發(fā)明點(diǎn)功率放大單元作詳細(xì)說明：