[實用新型]一種光纖耦合輸出的固體激光器

有效

• 申請號: 201320822820.X
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN203631962U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 傅杰;徐章地
• 申請（專利權）人: 武漢華俄激光工程有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/16;H01S3/081
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

技術領域

本實用新型涉及一種光纖耦合輸出的固體激光器。

背景技術

固體激光器通常是以窗口形式直接輸出，輸出之后一般是以一個或多個全反射鏡片進行傳輸。在實際的應用中，全反射鏡片由于不是100%的反射，會造成激光能量損失，同時在空氣中傳輸的過程中也會造成激光能量損失。在某些采用飛行光路的應用中，如激光切割加工，飛行光路的遠端光斑直徑較大，會給后續的激光聚集帶來一些不便。直接激光輸出也限制了激光器使用的靈活性，不利于實現激光的“柔性加工”。

實用新型內容

本實用新型提供一種高可靠性、高耦合效率、長距離傳輸、可實現“柔性加工”的光纖耦合輸出的固體激光器，極大提高了固體激光器使用的靈活性，此激光器可以用于切割、焊接和表面處理等領域，可以實現柔性化激光加工，大大降低了激光加工系統的設計難度和制造成本。

一種光纖耦合輸出的固體激光器，包括沿激光輸出的方向依次設置的全反鏡、至少兩個串聯的泵浦單元、輸出鏡、45度折反鏡、光纖耦合單元、能量光纖、光纖準直鏡，所述全反鏡、至少兩個串聯的泵浦單元和輸出鏡構成激光諧振腔，泵浦單元之間的距離相等，全反鏡和輸出鏡與相鄰泵浦單元之間的距離為泵浦單元之間距離的一半，所述能量光纖的兩端通過標準的D80接口分別與光纖耦合單元和光纖準直鏡相連。

如上所述的光纖耦合輸出的固體激光器，所述全反鏡和輸出鏡為平面鏡，所述全反鏡表面鍍有1064nm的全反射膜，所述輸出鏡表面鍍有透過率為60%的1064nm增透膜。

如上所述的光纖耦合輸出的固體激光器，所述光纖耦合單元以焦距為20-50mm的非球面鏡作為耦合鏡，非球面鏡表面鍍1064nm的增透膜，所述光纖耦合單元里面的耦合鏡可以沿Z方向作平移調整。

如上所述的光纖耦合輸出的固體激光器，所述能量光纖輸入和輸出的端面均未鍍1064nm的增透膜，所述能量光纖通過標準的D80接口與光纖耦合單元相連后，可以在XY平面內任意作二維調整。

如上所述的光纖耦合輸出的固體激光器，所述能量光纖的兩端設置有與光纖包層相連的能量抽運單元，用于將進入光纖包層的激光能量抽運走。

如上所述的光纖耦合輸出的固體激光器，所述泵浦單元以脈沖氙燈作為泵浦光源，以Nd3+：YAG晶體作為激光增益介質，任意兩個泵浦單元可以互換，互換后輸出的激光保持一致。

本實用新型通過采用能量光纖取代空氣傳輸，可有效防止現有技術激光在空氣中傳輸造成的能量損失，而且使用能量光纖可保證傳輸光斑大小一致，方便后續的激光聚焦，而且可采用不同長度的能量光纖，可實現加工的靈活性；多個串接的泵浦單元以及對稱配置的激光器不僅增加了輸出功率，而且光纖耦合效率高，在較寬的泵浦功率范圍內激光器都能在穩區工作。

附圖說明

圖1是本實用新型光纖耦合輸出的固體激光器其中一個實施例的結構示意圖；

圖2是本實用新型中能量光纖的結構示意圖；

圖3是本實用新型采用長度5m的能量光纖時不同激光功率下的光纖耦合效率；

圖4是本實用新型采用長度10m的能量光纖時不同激光功率下的光纖耦合效率。

圖中：1—全反鏡，2—第一泵浦單元，3—第二泵浦單元，4—輸出鏡，5—45度折反鏡，6—光纖耦合單元，7—能量光纖，8—光纖準直鏡，9—D80接口，10—能量抽運單元。

具體實施方式

下面將結合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術方案進行清楚、完整地描述。

圖1是實用新型光纖耦合輸出的固體激光器其中一個實施例的結構示意圖，所述光纖耦合輸出的固體激光器包括沿激光輸出的方向依次設置的全反鏡1、至少兩個串聯的泵浦單元（本實施例以兩個泵浦單元，即第一泵浦單元2和第二泵浦單元3串接的情況為例進行說明）、輸出鏡4、45度折反鏡5、光纖耦合單元6、能量光纖7、光纖準直鏡8，所述全反鏡1、至少兩個串聯的泵浦單元和輸出鏡4構成激光諧振腔。

所述光纖耦合單元6以短焦距的非球面鏡作為耦合鏡，以消除耦合時的像差，非球面鏡表面鍍1064nm的增透膜。耦合鏡可以沿Z方向作平移調整，以調節通過耦合鏡聚集后的光斑焦點與光纖端面的相對位置。

所述能量光纖7兩端通過標準的D80接口9分別與光纖耦合單元6和光纖準直鏡8相連，D80接口9可以在XY平面內任意作二維調整，調整到位后通過光纖耦合單元6上的鎖緊裝置進行固定。