[實用新型]基于寬帶種子源的脈寬可調(diào)脈沖光纖激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420483033.1
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN204088865U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡小波;李剛
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍山創(chuàng)鑫激光技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/106
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務(wù)所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種光纖激光器，特別是一種基于寬帶種子源的脈寬可調(diào)脈沖光纖激光器，屬于激光設(shè)備領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的脈沖光纖激光器，特點是諧振腔內(nèi)加入了開關(guān)調(diào)制器件，所以其輸出的激光以高能量脈沖的方式輸出(如圖2所示)，傳統(tǒng)的光纖激光器有以下兩個缺點：?

缺點一，傳統(tǒng)光纖激光器的光譜帶寬窄，SBS閾值功率低，在一定的脈沖峰值功率的情況下，容易產(chǎn)生非線性SBS,經(jīng)放大后產(chǎn)生極高的峰值功率造成光纖燒斷，這是目前國內(nèi)外調(diào)Q脈沖光纖激光器難以實現(xiàn)高功率和可靠性差的根本原因。?

缺點二，傳統(tǒng)調(diào)Q光纖激光器在諧振腔內(nèi)插入調(diào)Q開關(guān)來實現(xiàn)脈沖輸出，由于脈沖寬度與激光器諧振腔腔長成正比，因此，傳統(tǒng)調(diào)Q光纖激光器只能實現(xiàn)固定脈寬的脈沖輸出，無法實現(xiàn)激光脈沖脈寬的可調(diào)，對于一臺平均功率確定的脈沖光纖激光器，在重復(fù)頻率一定的情況下，由于脈寬不可調(diào)節(jié)，其每個脈沖的峰值功率是固定的，限制了脈沖光纖激光器的應(yīng)用靈活性。?

在材料加工中，影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)能力的一些關(guān)鍵參數(shù)包括：峰值脈沖功率、脈沖能(mJ)、脈沖頻率、平均功率、脈沖持續(xù)時間即脈寬和光束質(zhì)量(M2)。例如：在加工敏感材料時，需要仔細(xì)控制熱輸入，通常最好采用較短的脈沖和較高的重復(fù)率，這就要求激光器的激光脈寬窄、峰值功率高。而在深度雕刻時，最好的雕刻質(zhì)量卻不是在峰值功率最高時取得，這就又要求激光器激光脈寬略寬、峰值功率略低。如果用戶使用傳統(tǒng)的脈沖光纖激光器來加工不同特性的材料，為了達(dá)到較佳效果，就要配備不同的激光器，大大增加了成本，如果共用加工平臺，需要更換激光器，更是影響了加工效率。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于，提供一種基于寬帶種子源的脈寬可調(diào)脈沖光纖激光器，它具有脈寬可靈活調(diào)整的優(yōu)點，使其應(yīng)用更加靈活，并且還具有功率高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點。?

本實用新型的技術(shù)方案：一種基于寬帶種子源的脈寬可調(diào)脈沖光纖激光器，包括光路模組和電路模組；?

所述光路模組包括同軸依次連接的寬帶種子源、第一光纖放大裝置、聲光/電光開關(guān)、1個以上的第二光纖放大裝置和準(zhǔn)直光隔離器；?

所述電路模組包括泵浦驅(qū)動電路、聲光/電光驅(qū)動電路、輸出控制電路和保護(hù)電路，聲光/電光驅(qū)動電路與聲光/電光開關(guān)電連接；?

泵浦驅(qū)動電路與寬帶種子源、第一光纖放大裝置和第二光纖放大裝置電連接，泵浦驅(qū)動電路用于驅(qū)動寬帶種子源、第一光纖放大裝置和第二光纖放大裝置產(chǎn)生泵浦激光；聲光/電光驅(qū)動電路用于驅(qū)動聲光/電光開關(guān)，使聲光/電光開關(guān)將連續(xù)激光調(diào)制成脈沖激光，并且根據(jù)電信號脈寬的不同實現(xiàn)激光脈沖脈寬的可調(diào)，實現(xiàn)光脈寬從3ns到連續(xù)的可調(diào)；輸出控制電路用于通過人機(jī)界面設(shè)置輸出激光的脈寬、重頻和功率，實現(xiàn)對激光器輸出的控制；保護(hù)電路用于光纖激光器的光路監(jiān)測和保護(hù)。?

前述的這種基于寬帶種子源的脈寬可調(diào)脈沖光纖激光器中，所述寬帶種子源包括依次連接的泵浦源、(N+1)*1個第一合束器、第一在線光隔離器和寬帶濾波器。?

前述的這種基于寬帶種子源的脈寬可調(diào)脈沖光纖激光器中，所述泵浦源包括m個第一泵浦激光器，所述第一合束器的m個泵浦端(m小于等于N)連接于所述的m個第一泵浦激光器，第一泵浦激光器與泵浦驅(qū)動電路電連接。?

前述的這種基于寬帶種子源的脈寬可調(diào)脈沖光纖激光器中，第一光纖放大裝置包括第二在線光隔離器和第一光纖放大器，第一光纖放大器包括依次連接的m個第二泵浦激光器、(N+1)*1個第二合束器和第一增益光纖；所述第二合束器的m個泵浦端(m小于等于N)連接于所述的m個第二泵浦激光器，第二泵浦激光器與泵浦驅(qū)動電路電連接。?

前述的這種基于寬帶種子源的脈寬可調(diào)脈沖光纖激光器中，所述第二光纖放大裝置包括第三在線光隔離器和第二光纖放大器，第二光纖放大器包括依次連接的m個第三泵浦激光器、(N+1)*1個第三合束器和第二增益光纖；所述第三合束器的m個泵浦端(m小于等于N)連接于所述的m個第三泵浦激光器，第三泵浦激光器與泵浦驅(qū)動電路電連接；第二增益光纖與準(zhǔn)直光隔離器連接。?

前述的這種基于寬帶種子源的脈寬可調(diào)脈沖光纖激光器中，所述第一增益光纖和第二增益光纖為摻鐿雙包層光纖。?

前述的這種基于寬帶種子源的脈寬可調(diào)脈沖光纖激光器中，第二增益光纖與準(zhǔn)直光隔離器的熔接點處設(shè)置有光電探測器。?