[發明專利]一種基于多次非相干合束的高能量納秒脈沖全光纖激光器

在審

• 申請號: 201710532895.7
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107181160A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 史偉;房強;齊亮
• 申請（專利權）人: 山東海富光子科技股份有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司12108
• 代理人: 龐學欣

1.一種基于多次非相干合束的高能量納秒脈沖全光纖激光器，其特征在于：所述的激光器包括納秒脈沖種子激光光源(1-1)、光纖分束器(1-2)、光纖放大器(1-3)、至少兩級光纖合束器(1-4，1-5…1-i)和激光輸出頭(1-6)；其中納秒脈沖種子激光光源(1-1)的輸出端與光纖分束器(1-2)的輸入端連接；光纖分束器(1-2)的輸出端同時與多個光纖放大器(1-3)的輸入端連接；多個光纖放大器(1-3)分成若干組，每組中的所有光纖放大器(1-3)的輸出端同時與一個第一級光纖合束器(1-4)的輸入端連接；若干第一級光纖分束器(1-4)的輸出端同時與一個第二級光纖合束器(1-5)的輸入端連接，若干第二級光纖合束器(1-5)的輸出端再與一個下一級光纖合束器的輸入端連接，最后一級光纖合束器(1-i)的輸出端與激光輸出頭(1-6)連接。

2.根據權利要求1所述的基于多次非相干合束的高能量納秒脈沖全光纖激光器，其特征在于：所述的納秒脈沖種子激光光源(1-1)采用主動調Q光纖激光器(2)和電流調制型的蝶形半導體激光器(3)中的一種。

3.根據權利要求2所述的基于多次非相干合束的高能量納秒脈沖全光纖激光器，其特征在于：所述的主動調Q光纖激光器(2)包括第一半導體泵浦激光光源(2-1)、第一光纖泵浦信號合束器(2-2)、高反光纖光柵(2-3)、第一雙包層摻鐿光纖(2-4)、光纖耦合聲光調制器(2-5)、低反光纖光柵(2-6)和第一光纖隔離器(2-7)；其中第一半導體泵浦激光光源(2-1)的輸出端與第一光纖泵浦信號合束器(2-2)的泵浦端連接；第一光纖泵浦信號合束器(2-2)的輸入光纖端面進行斜切，輸出光纖與高反光纖光柵(2-3)一端相連接，高反光纖光柵(2-3)另一端與第一雙包層摻鐿光纖(2-4)一端連接，第一雙包層摻鐿光纖(2-4)另一端與光纖耦合聲光調制器(2-5)的輸入端連接，光纖耦合聲光調制器(2-5)的輸出光纖與低反光纖光柵(2-6)一端連接，低反光纖光柵(2-6)另一端與第一光纖隔離器(2-7)的輸入光纖焊接。

4.根據權利要求2所述的基于多次非相干合束的高能量納秒脈沖全光纖激光器，其特征在于：所述的電流調制型的蝶形半導體激光器(3)包括脈沖電流驅動器(3-1)、光纖耦合蝶形半導體激光器(3-2)、輸出光纖(3-3)和第二光纖隔離器(3-4)；其中脈沖電流驅動器(3-1)的輸出光纖連接光纖耦合蝶形半導體激光器(3-2)的輸入端；光纖耦合蝶形半導體激光器(3-2)的輸出端通過輸出光纖(3-3)與第二光纖隔離器(3-4)的輸入端連接。

5.根據權利要求1所述的基于多次非相干合束的高能量納秒脈沖全光纖激光器，其特征在于：所述的光纖放大器(1-3)由至少兩級依次相連的光纖放大級組成；每級光纖放大級包括第二半導體泵浦激光光源(4-1)、第二光纖泵浦信號合束器(4-2)、第二雙包層摻鐿光纖(4-3)和第三光纖隔離器(4-4)；其中第二光纖泵浦信號合束器(4-2)的泵浦端連接第二半導體泵浦激光光源(4-1)，輸出端與第二雙包層摻鐿光纖(4-3)的一端相連，第二雙包層摻鐿光纖(4-3)的另一端與第三光纖隔離器(4-4)相連；前一級光纖放大級的第三光纖隔離器(4-4)的輸出端與后一級光纖放大級的第二光纖泵浦信號合束器(4-2)的輸入端相連；第一級光纖放大級的第二光纖泵浦信號合束器(4-2)的輸入端與光纖分束器(1-2)的輸出端相連，最后一級光纖放大級的第三光纖隔離器(4-4)的輸出端與第一級光纖合束器(1-4)相連。

6.根據權利要求5所述的基于多次非相干合束的高能量納秒脈沖全光纖激光器，其特征在于：所述的第一級光纖放大級中的第二半導體泵浦激光光源(4-1)采用光纖耦合多模半導體激光器，工作波長位于915nm，輸出光纖為105μm/125μm光纖，纖芯NA為0.22，輸出功率為20W；第二光纖泵浦信號合束器(4-2)采用(2+1)×1光纖泵浦信號合束器；第二雙包層摻鐿光纖(4-3)的芯徑/內包層為20μm/130μm，纖芯NA為0.08，對915nm處激光的吸收系數為3dB/m。