[發明專利]一種光纖激光器及其種子源

有效

• 申請號: 201410418092.5
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104158080A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 劉猛;沈平;張夢;成學平
• 申請（專利權）人: 穆林冉
• 主分類號: H01S3/13
• 分類號: H01S3/13;H01S3/067
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及光纖激光器，尤其涉及的是，一種光纖激光器及其種子源。

背景技術

目前的MOPA（Master?Oscillator?Power-Amplifier，主控振蕩器功率放大器）脈沖高功率光纖激光器的脈寬主要是在納秒范圍。從幾個納秒到幾百納秒不等。而在材料的加工中，較寬的脈寬容易產生熱效應的問題，因此需要脈寬更窄的高功率脈沖激光器。

對于脈寬更窄的高功率脈沖激光器，皮秒脈沖激光器就是一個較好的選擇，而目前工業使用的皮秒脈沖光纖激光器采用DPSS（Diode?Pumped?Solid?State?Laser，二極管端面泵浦固體激光器），然而，其采用分離光學元器件的空間光學的方式進行制造，功耗轉換效率低，開機需要預熱，并且，由于其采用空間光學的方法，因此，當搬動或移動激光器后，需重新校準。綜上，這種DPSS激光器與光纖激光器相比，存在上述許多缺點，需要改進。

發明內容

本發明提供一種新的光纖激光器及其種子源，所要解決的技術問題包括如何采用皮秒脈沖、性能穩定、提高功耗轉換效率，避免開機需要預熱，且在搬動或移動激光器后無需重新校準等。本發明的其他技術方案還解決了如何設計全光纖高功率脈沖激光器、采用摻鐿光纖、提高峰值功率、實現高功率輸出等技術問題。

本發明的技術方案如下：一種光纖激光器的種子源，其包括泵浦激光器以及激光腔；所述激光腔包括全保偏器件及保偏光纖；所述激光腔中還設置一半導體可飽和吸收體，所述半導體可飽和吸收體內置一反射鏡。

優選的，所述激光腔包括順序首尾通過保偏光纖連接的波分復用器、帶寬濾波器以及光纖耦合器；所述泵浦激光器連接所述波分復用器；所述光纖耦合器還連接一半導體可飽和吸收體，所述半導體可飽和吸收體內置一反射鏡；所述光纖耦合器的一輸出端用作所述種子源的脈沖輸出端。

優選的，所述激光腔還包括一環行器，其設置于所述光纖耦合器與所述波分復用器之間；所述半導體可飽和吸收體通過所述環行器連接所述光纖耦合器。

優選的，所述波分復用器與所述帶寬濾波器之間設置摻鐿光纖。

優選的，所述激光腔中的泵浦激光器為單模泵浦激光器。

優選的，所述單模泵浦激光器的中心波長為976nm。

優選的，所述光纖耦合器的輸出脈沖的中心波長為1064nm。

優選的，所述光纖為摻鐿光纖。

本發明又一技術方案如下：一種光纖激光器，其包括順序連接的任一上述種子源、第一級放大裝置、第二級放大裝置、第三級放大裝置以及隔離輸出裝置。

優選的，所述第一級放大裝置、所述第二級放大裝置、所述第三級放大裝置中均設置摻鐿光纖。

優選的，所述第一級放大裝置、所述第二級放大裝置、所述第三級放大裝置中的各光纖的纖芯直徑依次增大。

優選的，所述第一級放大裝置、所述第二級放大裝置、所述第三級放大裝置中的各光纖的纖芯直徑分別為6微米、20微米、30微米。

優選的，所述第三級放大裝置中的光纖的纖芯直徑與所述第二級放大裝置中的光纖的纖芯直徑的比例，大于所述第二級放大裝置中的光纖的纖芯直徑與所述第一級放大裝置中的光纖的纖芯直徑的比例。

優選的，所述第一級放大裝置設置單模泵浦激光器。

優選的，所述第一級放大裝置設置第一泵浦激光器，以及順序連接的第一隔離器、第一泵浦合束器、摻鐿單包層光纖；所述第一泵浦激光器連接所述第一泵浦合束器的一輸入端；所述種子源通過所述第一隔離器連接所述第一泵浦合束器的另一輸入端；所述摻鐿單包層光纖連接所述第二級放大裝置。

優選的，所述第二級放大裝置設置第二泵浦激光器，以及順序連接的二隔離器、第一放大自發輻射濾波器、第一摻鐿雙包層光纖、第二泵浦合束器；所述第二泵浦激光器連接所述第二泵浦合束器的一輸入端；所述第二泵浦合束器的輸出端連接所述第三級放大裝置。

優選的，所述第三級放大裝置設置第三泵浦激光器，以及順序連接的第三隔離器、第二放大自發輻射濾波器、第二摻鐿雙包層光纖、第三泵浦合束器；所述第三泵浦激光器連接所述第三泵浦合束器的一輸入端；所述第三泵浦合束器的輸出端連接所述第三級放大裝置。

優選的，所述摻鐿單包層光纖、所述第一摻鐿雙包層光纖、所述第二摻鐿雙包層光纖的纖芯的直徑依次增大。