[實用新型]激光器

有效

• 申請號: 201420054470.1
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN203690695U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 曹丁象;盧建南;梁文富;黎海明
• 申請（專利權）人: 光庫通訊(珠海)有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08;H01S3/02;H01S3/13;H01S3/098
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 林永協

技術領域

本實用新型涉及一種激光器，尤其涉及一種用于輸出鎖模激光脈沖的光纖激光器。

背景技術

光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器，在泵浦光的作用下光纖內極易形成高功率密度，繼而造成激光工作物質的激光能級躍遷，再通過諧振腔便可形成激光振蕩輸出。

光纖激光器應用范圍非常廣泛，其具有體積小、重量輕、轉換效率高、輸出光束質量好等優點，近年來得到迅猛發展，尤其在激光光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業造船、汽車制造、激光雕刻、激光打標、激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔、切割、焊接、軍事國防安全、醫療器械儀器設備、大型基礎建設等具有廣泛的應用。

現有用于輸出鎖模激光脈沖的激光器通常在諧振腔內設置有準直器和半導體可飽和吸收鏡(SESAM),通過準直器輸出激光入射到半導體可飽和吸收鏡中。而半導體可飽和吸收鏡的基本結構就是把反射鏡與半導體可飽和吸收體結合在一起，通過改變吸收體的厚度以及反射鏡的反射率，可以調節吸收體的調制深度和反射鏡的帶寬，其鎖模原理是脈沖入射到半導體可飽和吸收鏡時，由于脈沖的前后沿強度低，導致吸收不飽和，大部分的能量被吸收，而脈沖中心的強度大，所以中心部分的能量當被吸收達到飽和狀態時，大部分能量被返回到諧振腔內。可見，通過半導體可飽和吸收鏡將激光脈沖的前后沿的光強吸收，脈沖寬度在反射過程中被壓縮，從而實現將激光脈沖的鎖模。

然而，現有的諧振腔通過是通過大氣空間對光路進行傳輸，同時由于泵浦光通過增益光纖輸入到準直器中的光通常不是含有不同偏振態的脈沖偏振光，繼而使得準直器向半導體可飽和吸收鏡輸出的是不同偏振態的脈沖偏振光。由于半導體可飽和吸收鏡對不同偏振態的脈沖光具有不同程度的飽和吸收，導致半導體可飽和吸收鏡對不同偏振態的脈沖偏振光出現不同程度的吸收，繼而對該脈沖光出現不同程度的損耗，使得半導體可飽和吸收鏡輸出不穩定的脈沖光。同時，現有激光器多為采用大氣空間作為激光傳播介質，容易受到溫度變化帶來的振動的影響，且容易受到外界環境干擾，光損耗高，使得激光器輸出光束質量不穩定的脈沖激光。

發明內容

本實用新型的主要目的是提供一種可輸出穩定激光脈沖的激光器。

為了實現本實用新型的主要目的，本實用新型提供一種激光器，其在沿光路的方向上依次設置有至少一個泵浦光發射裝置、光纖合束器、增益光纖、第一準直器、鎖模裝置、第二準直器和輸出鏡，其中，激光器在第一準直器和鎖模裝置之間設置有第一偏振分束裝置；激光器還在第二準直器和輸出鏡之間設置有第二偏振分束裝置；泵浦光發射裝置通過第一保偏光纖連接于光纖合束器的第一端；增益光纖為保偏光纖，光纖合束器通過增益光纖連接于第一準直器的第二端；第一準直器通過第二保偏光纖連接于第一偏振分束裝置；第一偏振分束裝置通過第三保偏光纖連接于鎖模裝置；光纖合束器的第一端通過第四保偏光纖連接于第二準直器；第二準直器通過第五保偏光纖連接于第二偏振分束裝置；第二偏振分束裝置通過第六保偏光纖連接于輸出鏡。

由上述方案可見，通過設置在第一準直器和鎖模裝置之間的第一偏振分束裝置將從第一準直器入射的光進行偏振分束，通過調節偏振分束裝置實現慢軸傳輸或快軸傳輸的線偏振光入射到鎖模裝置，該線偏振光具有穩定的偏振態，所以鎖模裝置能夠對其部分能量進行穩定地吸收并反射穩定的鎖模后的激光脈沖，并在輸出鏡和第二準直器之間設置有偏振分束裝置同樣使得輸出的光為線偏振光和反射到諧振腔內的光為線偏振光。同時利用保偏光纖來連接激光器的各個光學器件，通過全保偏光纖的結構的激光器具有良好的穩定性，通過保偏光纖來傳輸線偏振光，使得光路避免受到溫度變化帶來的振動的影響，且光損耗低，使得光路傳輸過程穩定高效，不容易受外界環境干擾。

更進一步的方案是，激光器還包括用于連接增益光纖與第一準直器之間的第七保偏光纖。

由上可見，通過在增益光纖和第一準直器增加一段保偏光纖有利于增加激光器的腔長，通過采用不同長度的保偏光纖以調節鎖模激光的重復頻率，有利于提高激光脈沖的鎖模效果，使其輸出高質量的激光脈沖。

更進一步的方案是，增益光纖與第七保偏光纖通過熔接的方式連接。

由上可見，通過熔接的方式將增益光纖和保偏光纖進行連接，可有效地剝離殘余泵浦光，使得激光器輸出更加穩定的激光脈沖。

更進一步的方案是，增益光纖為雙包層摻銩保偏光纖。

由上可見，采用高摻雜濃度的稀有元素到保偏光纖中，并通過雙包層光纖有利于使得泵浦光能夠在增益光纖中更好的進行躍遷，繼而輸出高質量的激光脈沖。

更進一步的方案是，鎖模裝置為半導體可飽和吸收鏡。