[發明專利]纖芯同帶泵浦光纖激光器

有效

• 申請號: 201610555159.9
• 申請日: 2016-07-14
• 公開（公告）號: CN107623246B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 孫偉;董超;谷亮;張紅
• 申請（專利權）人: 中國兵器裝備研究院
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941;H01S3/10
• 代理公司: 中國船舶專利中心 11026
• 代理人: 張東雁

1.一種纖芯同帶泵浦光纖激光器，其特征在于，包括泵浦模塊(01)，諧振腔模塊(02)，放大級模塊(03)，其中泵浦模塊(01)與諧振腔模塊(02)通過低損耗熔接，諧振腔模塊(02)與放大級模塊(03)通過低損耗熔接；

所述的泵浦模塊(01)包括半導體激光器1、半導體激光器2、…半導體激光器N，其中N≤20；泵浦合束器(30)個數為N，為(N+1)×1型，其中N≤20；泵浦合束器(30)的泵浦臂(20)，其個數也同樣為N，N≤20,與各半導體激光器一一低損耗熔接相連，泵浦合束器(30)輸入端的信號纖端面被制作成斜角端面(61)，端面角度≥5°；

所述的諧振腔模塊(02)包括同帶泵浦光波長的高反光柵(41)、雙包層摻雜光纖(51)、同帶泵浦光波長低反光柵(42)、信號光波長低反光柵(43)、包層光濾除器(70)；

放大級模塊(03)包括雙包層摻雜光纖(52)，輸出端帽(62)。

2.根據權利要求1所述的一種纖芯同帶泵浦光纖激光器，其特征在于，所述的半導體激光器1、半導體激光器2…半導體激光器N，N≤20，為同參數的半導體激光器，所有半導體激光器都帶尾纖輸出，其輸出尾纖的纖徑參數與泵浦合束器(30)的泵浦臂(20)的纖徑參數相同，所有半導體激光器輸出尾纖的數值孔徑不高于泵浦臂(20)的數值孔徑；所有半導體激光器都帶尾纖與泵浦合束器(30)的泵浦臂(20)通過低損耗熔接相連，各半導體激光器內部可以是單管耦合或者靶條耦合。

3.根據權利要求1或2所述的一種纖芯同帶泵浦光纖激光器，其特征在于，所述的泵浦合束器(30)，N≤20，其為(N+1)×1型，泵浦合束器(30)的泵浦臂(20)的單臂承受能力≥100W激光功率，其輸入端的信號纖端面被制作成斜角端面(61)，端面光滑且端面角度≥5°防止其中傳輸激光有菲涅耳反射影響同帶泵浦光的諧振腔穩定性以及增強信號光和自發輻射光的增益。

4.根據權利要求3所述的一種纖芯同帶泵浦光纖激光器，其特征在于，所述的同帶泵浦光波長的高反光柵(41)的輸入端與泵浦模塊(01)中的泵浦合束器(30)的輸出端信號纖通過低損耗熔接相連接，其輸出端與雙包層摻雜光纖(51)的一端通過低損耗熔接相連接，其對同帶泵浦光波長的反射率≥99％，其纖徑參數與泵浦合束器(30)的輸出端信號纖一致，同帶泵浦光波長的高反光柵(41)可承受的泵浦功率≥1000W，可承受的激光功率≥800W。

5.根據權利要求1所述的一種纖芯同帶泵浦光纖激光器，其特征在于，所述的雙包層摻雜光纖(51)為摻鐿光纖，其另一端與同帶泵浦光波長低反光柵(42)的輸入端通過低損耗熔接相連接，其纖芯直徑與同帶泵浦光波長的高反光柵(41)的尾纖纖芯直徑一致，其內包層結構包含多邊形、梅花形、D型結構，內包層直徑與同帶泵浦光波長低反光柵(42)尾纖的直徑相當，其長度根據摻雜濃度和對半導體激光器泵浦光的包層吸收系數決定，選取的總長度應保證對半導體激光器導入的泵浦光的吸收在20dB以上，滿足同帶泵浦光的諧振增益以及抑制放大的自發輻射光的要求。

6.根據權利要求1所述的一種纖芯同帶泵浦光纖激光器，其特征在于，所述的同帶泵浦光波長低反光柵(42)的輸出端與信號光波長低反光柵(43)的輸入端通過低損耗熔接相連接，與同帶泵浦光波長的高反光柵(41)成對使用，與雙包層摻雜光纖(51)一起組成同帶泵浦光的諧振腔，其對同帶泵浦光波長的反射率區間為5％～50％，可承受的泵浦功率≥1000W，可承受的激光功率≥800W。

7.根據權利要求1所述的一種纖芯同帶泵浦光纖激光器，其特征在于，所述的信號光波長低反光柵(43)的輸出端與包層光濾除器(70)的輸入端通過低損耗熔接相連接，其纖徑和數值孔徑與同帶泵浦光波長低反光柵(42)的尾纖一致，其對信號光波長的反射率區間為2％～10％，反射率太高會引起信號光增益占主導作用抑制同帶泵浦光的振蕩，其可承受的泵浦功率≥1000W，可承受的激光功率≥800W。