[發明專利]基于體布拉格光柵的光譜合束萬瓦級光纖激光器

在審

• 申請號: 201310579762.7
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103560384A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 史偉;房強
• 申請（專利權）人: 山東海富光子科技股份有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

技術領域

本發明涉及一種光纖激光器技術領域，尤其是一種基于體布拉格光柵的光譜合束萬瓦級光纖激光器。

背景技術

?光纖激光器是以摻雜稀土元素的光纖為增益介質的激光器，通過摻雜不同的稀土元素，如餌（Er），鐿（Yb），銩（Tm），鈥（Ho），釹（Nd）等，光纖激光器的工作波段覆蓋了從紫外到中紅外。與其他激光器相比，光纖激光器具有激光工作閾值低，能量轉化率高、輸出光束質量好、結構緊湊穩定、無需光路調整、散熱性能好、壽命長和無需維護等鮮明特點，因此得到快速發展以及廣泛地應用。

近年來，光纖激光器輸出功率得到不斷提升，應用領域也得到不斷拓展，高性能、大功率光纖激光器已逐漸裝備于精密加工設備、高端制造設備上，成為先進制造設備的心臟，成為保證國防、尖端工業發展的戰略性基礎裝備，體現了一個國家先進制造技術的綜合水平。目前，美國IPG公司代表著大功率光纖激光器研制及產業化的最高水平，早在2009年，IPG就成功研制出了1萬瓦單模光纖激光器，并廣泛應用于全世界先進制造、先進加工領域。2012年又成功研制出了功率高達10萬瓦的多模光纖激光器系統。目前，IPG公司占據了全球大功率光纖激光器市場70%的份額。國內光纖激光器公司只是在低功率脈沖光纖激光器市場上占有一定份額，在高性能、大功率光纖激光器研制及產業化方面遠遠落后于美國，國內千瓦級、萬瓦級光纖激光器的市場幾乎被IPG公司壟斷。因此，研制一種高性能、大功率光纖激光器，打破國外技術壟斷具有重要意義！?

將多個光纖激光器進行有效合束是得到大功率光纖激光器的有效方法，有相干合成和非相干合成兩種方法。其中相干合成結構復雜，不易調節，不適合應用于大功率光纖激光器產品中。本發明提出一種通過體布拉格光柵進行非相干合束得到萬瓦級光纖激光輸出的有效方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于體布拉格光柵的光譜合束萬瓦級光纖激光器。

本發明是通過以下技術方案加以實現的。

一種基于體布拉格光柵的光譜合束萬瓦級光纖激光器，其特征在于使用體布拉格光柵對五束光纖激光進行有效合束，通過選擇五束光纖激光的輸出功率，實現合束萬瓦級激光功率輸出，包括第一光纖激光器1、第二光纖激光器2、第三光纖激光器3、?第四光纖激光器4、第五光纖激光器5、第一體布拉格光柵6、第二體布拉格光柵7、第三體布拉格光柵8、第四體布拉格光柵9、第五體布拉格光柵10和激光輸出11，第一光纖激光器1、第二光纖激光器2、第三光纖激光器3、?第四光纖激光器4、第五光纖激光器5分別各自經過一個第一體布拉格光柵6、第二體布拉格光柵7、第三體布拉格光柵8、第四體布拉格光柵9、第五體布拉格光柵10衍射后，合為一束激光輸出11。

所述的第一光纖激光器1，為摻鐿光纖激光器，中心波長λ₁處于1.06-1.1μm，3dB線寬小于1nm，激光束準直輸出，可輸出2千瓦平均功率；?

所述的第二光纖激光器2，為摻鐿光纖激光器，中心波長λ₂處于1.06-1.1μm，3dB線寬小于1nm，激光束準直輸出，可輸出2千瓦平均功率；?

所述的第三光纖激光器3，為摻鐿光纖激光器，中心波長λ₃處于1.06-1.1μm，3dB線寬小于1nm，激光束準直輸出，可輸出2千瓦平均功率；?

所述的第四光纖激光器4，為摻鐿光纖激光器，中心波長λ₄處于1.06-1.1μm，3dB線寬小于1nm，激光束準直輸出，可輸出2千瓦平均功率；?

所述的第五光纖激光器5，為摻鐿光纖激光器，中心波長λ₅處于1.06-1.1μm，3dB線寬小于1nm，激光束準直輸出，可輸出2千瓦平均功率；?

所述的五臺光纖激光器（1，2，3，4，5）中心波長λ₁，λ₂，λ₃，λ₄，λ₅等間隔，波長間距大于3nm；?

所述的第一體布拉格光柵6，對第一光纖激光1高反，高反光譜區3dB帶寬為1.5nm，衍射效率大于99%；?

所述的第二體布拉格光柵7，對第二光纖激光2高反，高反光譜區3dB帶寬為1.5nm，衍射效率大于99%；對第一光纖激光1高透，透射率大于99%；?

所述的第三體布拉格光柵8，對第三光纖激光3高反，高反光譜區3dB帶寬為1.5nm，衍射效率大于99%；對第一光纖激光1，第二光纖激光2高透，透射率大于99%；