[發明專利]一種具有抗纖芯反射光功能的光纖激光器

有效

• 申請號: 201711341023.9
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108054624B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 郭少鋒
• 申請（專利權）人: 郭少鋒
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/094
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 黃麗

本發明公開了一種具有抗纖芯反射光功能的光纖激光器，該光纖激光器包括依次連接的指示光源，高功率波分復用器，第一包層光濾除器，第二包層光濾除器，高反光柵，雙包層摻鐿光纖，低反光柵，泵浦信號合束器，第三包層光濾除器和輸出端帽；第一包層光濾除器與第二包層光濾除器的熔接方式為失配熔接，泵浦信號合束器的正向傳輸插損和反向傳輸插損均小于0.2dB，光纖激光器采用反向泵浦的泵浦方式。本發明的光纖激光器通過采用失配熔接以及低反向插損的泵浦信號合束器防止指示光源和泵浦信號合束器被纖芯反射光損壞，通過采用反向泵浦減少拉曼纖芯反射光的功率，具有很強的抗纖芯反射光的能力，可用于高反射率材料的工業加工。

技術領域

本發明屬于激光技術領域，涉及一種具有抗纖芯反射光功能的光纖激光器，尤其涉及一種用于工業加工的具有抗纖芯反射光功能的全光纖結構高功率單模摻鐿連續光纖激光器。

背景技術

光纖激光具有高效率、高光束質量、高緊湊度等優點，被廣泛應用于現代高科技工業加工技術中。目前，工業材料加工主要采用高功率多模激光。相比于多模光纖激光，高功率單模光纖激光具有更高的光束質量，在一些需要極高亮度的材料加工應用中，如遠程加工、精細加工以及加工高反射率材料（銅，鋁等）時具有更大的優勢。

然而將高功率單模光纖激光用于材料加工依舊面臨挑戰。在加工過程中，材料表面產生的反射光將從輸出端帽進入單模光纖激光器的輸出光纖中。這些反射光可以進一步被分為兩種成分：（1）進入光纖激光器輸出光纖包層中的反射光（以下簡稱包層回光）；（2）進入輸出光纖纖芯中的反射光（以下簡稱纖芯回光，包括信號光波段纖芯回光以及拉曼纖芯回光）。包層回光可以采用傳統的包層光濾除器濾除，因此包層回光對單模光纖激光器的影響較小。纖芯回光由于在纖芯中傳輸，不能用包層光濾除器濾除，將返回光纖激光器中，導致光纖激光器內部器件（如指示光源，泵浦信號合束器）損壞。

申請號為CN201110164672.2的中國專利文獻給出了一種帶有防反射光功能的光纖激光加工裝置，其原理是在輸出端和加工材料表面之間加入偏光分束鏡和四分之一波片，使得在加工表面產生的反射光經過四分之一波片后的偏振方向與原偏振方向垂直，被偏振分束鏡反射至與光軸垂直的方向，通過防止反射光進入光纖激光器從而保護激光器的安全運行。然而，該專利文獻的方案只適用于輸出激光是線偏振激光的情況，對于非保偏光纖激光器而言并不適用。而目前，用于工業加工的大功率光纖振蕩器或放大器均屬于非保偏光纖激光器，因此上述專利文獻的方案不能用于基于高功率非保偏光纖激光的工業加工裝置中。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種抗纖芯反射光能力強、可用于高反射率材料工業加工的具有抗纖芯反射光功能的光纖激光器，該光纖激光器通過包層光濾除器之間的失配熔接以及低反向插損的泵浦信號合束器防止指示光源和泵浦信號合束器被纖芯回光損壞，通過采用反向泵浦降低拉曼光輸出功率從而進一步減少拉曼纖芯回光的功率。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案。

一種具有抗纖芯反射光功能的光纖激光器，所述光纖激光器包括依次連接的指示光源1，高功率波分復用器，第一包層光濾除器，第二包層光濾除器，高反光柵，雙包層摻鐿光纖，低反光柵，泵浦信號合束器，第三包層光濾除器和輸出端帽；所述第一包層光濾除器與第二包層光濾除器的熔接方式為失配熔接，所述泵浦信號合束器的正向傳輸插損和反向傳輸插損均小于0.2dB，所述光纖激光器采用反向泵浦的泵浦方式。

上述的具有抗纖芯反射光功能的光纖激光器中，優選的，所述第一包層光濾除器與第二包層光濾除器進行失配熔接時，第一包層光濾除器的輸出光纖與第二包層光濾除器的輸入光纖僅纖芯軸線對準即可，第一包層光濾除器進入第二包層光濾除器的插入損耗≤0.45dB，纖芯回光從第二包層光濾除器進入第一包層光濾除器的插入損耗≥9.8dB。