[實用新型]一種基于MOPA結(jié)構(gòu)的光纖激光器及其種子光源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821445932.7
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN208904396U
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛曉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 上海瀚宇光纖通信技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01S3/094
• 分類號: H01S3/094;H01S3/067;H01S3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種基于MOPA結(jié)構(gòu)的光纖激光器及其種子光源，包括種子光源和與所述種子光源連接的光纖放大器，所述種子光源用于產(chǎn)生第一激光，所述第一激光為信號光，所述光纖放大器包括放大器泵浦源，第二增益光纖及放大器輸出裝置，所述放大器泵浦源、第二增益光纖及放大器輸出裝置依次通過傳輸光纖連接。所述種子光源產(chǎn)生穩(wěn)定且高質(zhì)量的種子激光即信號光，傳輸至所述光纖放大器放大進而獲得功率較高的光纖激光，此外，所述的種子光源采用由布拉格光纖光柵和增益光纖構(gòu)成的光纖結(jié)構(gòu)諧振腔，用于形成激光振蕩并輸出激光，同時所述光纖結(jié)構(gòu)的諧振腔所用光纖為單模光纖，進而形成結(jié)構(gòu)簡單且功率高、光束質(zhì)量好的全光纖單模激光器。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及激光器領(lǐng)域，特別是涉及基于MOPA結(jié)構(gòu)的光纖激光器及其種子光源。

背景技術(shù)

光纖激光器是以摻稀土元素玻璃光纖為介質(zhì)的激光器，與傳統(tǒng)激光器相比，光纖激光器具有效率高、光束質(zhì)量好、體積緊湊、易于集成、抗干擾能力強、散熱性號等優(yōu)點。近年來，光纖激光器的輸出功率得到很大提高，已經(jīng)在材料處理、醫(yī)療、激光測距等許多領(lǐng)域有了重要的應(yīng)用。其中以摻銩光纖為增益介質(zhì)的摻銩光纖激光器以其在2um波段的重要地位，已在醫(yī)療、激光遙感、激光測距、光譜分析、空間光通信和軍事等方面凸顯優(yōu)勢，成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點。

摻銩光纖激光器作為光纖激光器的一種,不僅繼承了光纖激光器的上述優(yōu)點,而且銩離子豐富的能級結(jié)構(gòu)和光譜特性決定了摻銩光纖激光器在2um波段光纖激光器研究領(lǐng)域的重要地位。由于水分子在2um波段的激光附近有很強的中紅外吸收峰,因此,利用該波段的激光器進行手術(shù)時,激光照射部位血液會迅速凝固,手術(shù)創(chuàng)面小,止血性好,加上該波段激光對人眼是安全的,所以2um摻銩光纖激光器在醫(yī)療和生物學(xué)研究方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

目前，25W2um高功率光纖激光器的方案主要有以下幾種：

①線型腔結(jié)構(gòu):雙包層高反光柵、多模泵浦合束器、增益光纖、CPS雙包層低反光柵、高功率隔離器相結(jié)合。

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)高功率輸出；

缺點：上述結(jié)構(gòu)中，增益光纖的光纖類型為LMA-TDF-25P/400-HE，其他器件的尾纖類型為LMA-GDF-25/400-09M，這兩種光纖均具有大芯徑(25um)、大模場的特點，制作中對光纖的盤繞等處理要求較高，處理不好會出現(xiàn)雙峰甚至多峰的現(xiàn)象(如下圖1所示)；且輸出激光的模式較多、光束質(zhì)量較差。

②半導(dǎo)體激光器與三級TDFA相結(jié)合。

優(yōu)點：線寬窄(<1nm)，能實現(xiàn)高功率輸出；

缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要一級纖芯放大以及兩級雙包層放大，其中一級纖芯放大需要的泵浦為1550nm波段的W級激光器，因此制作一級放大光路時需要先制作1550nm的高功率激光器，加上后面兩級放大光路，使得整個光路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜；此外，半導(dǎo)體激光器本身價格昂貴，加上三級TDFA需要的器件眾多，導(dǎo)致這種結(jié)構(gòu)的激光器成本非常高。

實用新型內(nèi)容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種基于MOPA結(jié)構(gòu)的光纖激光器及其種子光源。

一種基于MOPA結(jié)構(gòu)的光纖激光器的種子光源，所述的種子光源包括：

第一泵浦源，用于產(chǎn)生多模泵浦光；

光纖結(jié)構(gòu)的諧振腔，接收所述多模泵浦光，用于形成激光振蕩并輸出激光；

其中所述第一泵浦源與所述光纖結(jié)構(gòu)的諧振腔通過第一合束器連接，所述光纖結(jié)構(gòu)的諧振腔包括布拉格光纖光柵和第一增益光纖，所述布拉格光纖光柵與所述第一增益光纖連接，所述光纖結(jié)構(gòu)的諧振腔所用光纖以及第一合束器的光纖均為單模光纖。

在其中一個實施例中，所述布拉格光纖光柵數(shù)量為兩個，且連接與所述第一增益光纖的兩端，分別為第一光纖布拉格光纖光柵和第二光纖布拉格光纖光柵；