[實用新型]一種模式匹配隔離器和光纖激光器

有效

• 申請號: 201820251970.2
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN207602971U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 周少豐;覃剛;尹曉峰
• 申請（專利權）人: 深圳市星漢激光科技有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/106;G02F1/095
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 孟麗平

本實用新型實施例公開了一種模式匹配隔離器和光纖激光器，所述模式匹配隔離器包括：輸入光單元，用于輸入激光束；準直單元，用于將所述輸入激光束變成準直光束；隔離單元，用于隔離返回光束；聚焦單元，用于將所述準直光束聚焦于所述輸出光單元；輸出光單元，用于輸出激光束。本實用新型實施例通過在輸入光單元之間設置準直單元、隔離單元和聚焦單元，通過準直單元將輸入的激光束變成準直光束，準直光束經過隔離單元和聚焦單元，通過聚焦單元聚焦于輸出光單元輸出。以此實現了輸入輸出光的模式匹配，從而實現了同時具有模式匹配和隔離功能的模式匹配隔離器，可以減小光纖激光器中的熔點，提高光纖激光器的抗損傷能力。

技術領域

本實用新型實施例涉及光纖激光器技術領域，特別涉及一種模式匹配隔離器和光纖激光器。

背景技術

光纖激光器由于光束質量好、結構緊湊、工作穩定，在焊接、材料加工等領域得到了越來越廣泛的應用。目前，常使用多級放大光路技術加大光纖激光器的功率，并在各級中增加隔離器，隔斷從輸出端的返回光，避免返回光損傷光纖激光器的光路。使用模式匹配器，連接不同纖芯大小的光纖，降低纖芯不匹配導致的泄露。但是隨著激光器功率越來越高，隔離器、模式匹配器等產生的熔接點會損傷激光器的能量，這些損失的能量最終可能會變成激光器內部的一些聚集熱點，一旦處理不當，就會引起光纖激光器過熱著火，最終導致光纖激光器損壞。

實用新型內容

本實用新型實施例的目的是提供一種能提高光纖激光器抗損傷能力的模式匹配隔離器和光纖激光器。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種模式匹配隔離器，所述模式匹配隔離器包括依次連接的輸入光單元、準直單元、隔離單元、聚焦單元和輸出光單元；

輸入光單元，用于輸入激光束；

準直單元，用于將所述輸入激光束變成準直光束；

隔離單元，用于隔離返回光束；

聚焦單元，用于將所述準直光束聚焦于所述輸出光單元；

輸出光單元，用于輸出激光束。

可選的，所述準直單元包括準直透鏡；

所述隔離單元包括法拉第組件；

所述聚焦單元包括聚焦透鏡。

可選的，所述輸出光單元包括依次相連的第二擴束單元和輸出光纖，所述第二擴束單元的輸入端連接所述聚焦單元的輸出端。

可選的，所述輸入光單元包括依次相連的輸入光纖和第一擴束單元，所述第一擴束單元的輸出端連接所述準直單元的輸入端。

可選的，所述輸入光單元包括依次相連的輸入光纖束、合束單元和第一擴束單元，所述第一擴束單元的輸出端連接所述準直單元的輸入端。

可選的，所述準直透鏡和所述聚焦透鏡的焦距滿足：

D2≤D1*f2/f1，其中，f1表示所述準直透鏡的焦距，f2表示所述聚焦透鏡的焦距，D1表示輸入光纖的模場直徑，D2表示輸出光纖的模場直徑；

輸入光纖模場直徑D1和輸出光纖模場直徑D2滿足：

D1*NA1<D2*NA2，其中，NA1為輸入光纖的數值孔徑，NA2為輸出光纖的數值孔徑。

可選的，所述準直透鏡和所述聚焦透鏡的焦距滿足：

D2≤D1*f2/f1，其中，f1表示所述準直透鏡的焦距，f2表示所述聚焦透鏡的焦距，D1表示合束單元的等效模場直徑，D2表示輸出光纖的模場直徑；

合束單元等效模場直徑D1和輸出光纖模場直徑D2滿足：