[發明專利]一種基于雙端輸出振蕩器的級聯泵浦光纖激光器

在審

• 申請號: 201911005462.1
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110829163A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 王小林;周樸;張漢偉;奚小明;史塵;楊保來;韓凱;王澤鋒;許曉軍;司磊;陳金寶
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/09
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 劉光德;彭霜

本發明公開了一種基于雙端輸出振蕩器的級聯泵浦光纖激光器，包括激光諧振腔、前向泵浦信號合束器、后向泵浦信號合束器、包層光濾除器、光纖端帽和至少2個雙端輸出激光振蕩器；前向泵浦信號合束器包括一條第一信號輸入臂、第一泵浦信號輸出臂和多條第一泵浦注入臂；后向泵浦信號合束器包括一條第二信號輸入臂、第二泵浦信號輸出臂和多條第二泵浦注入臂；每個雙端輸出激光振蕩器的前向輸出光纖和對應的第一泵浦注入臂連接，后向輸出光纖和對應的第二泵浦注入臂連接；第一信號輸入臂與傳能光纖熔接；第一泵浦信號輸出臂與激光諧振腔的一端連接；激光諧振腔的另一端與第二信號輸入臂連接。本發明提高了泵浦光的利用效率和激光器的整體電光效率。

技術領域

本發明屬于光纖激光器技術領域，涉及一種基于雙端輸出振蕩器的級聯泵浦光纖激光器。

背景技術

與主振蕩功率放大結構光纖激光器相比，全光纖激光振蕩器具有成本低廉、結構緊湊、控制邏輯簡單、性能穩定、抗反射回光能力強等優點，在工業加工中有著廣泛的應用。

隨著應用領域的擴展，對光纖激光振蕩器的功率需求越來越高。雙端泵浦方式的光纖激光器，能夠注入更高的泵浦功率，有助于光纖激光器總體功率的提升。然而在一般的雙端泵浦激光器中，泵浦源一般采用光纖耦合半導體激光器作為泵浦源(即LD直接泵浦光纖激光器)，或采用單端輸出的短波長光纖激光器作為泵浦源(即級聯泵浦光纖激光器)。這兩種泵浦方式的激光器中，每一個泵浦臂都需要與一個泵浦源連接，使得泵浦源數量角度，系統成本較高，體積較大。

此外，在雙端泵浦激光器中，若前向泵浦光未能被增益光纖完全吸收，其殘留的泵浦光傳導到后向泵浦信號合束器后，會從后向合束器的泵浦臂輸出；反之，若后向泵浦光未能被增益光纖完全吸收，其殘留的泵浦光傳導到后向泵浦信號合束器后，會從前向合束器的泵浦臂輸出。一般的雙端泵浦光纖激光器采用光纖耦合半導體激光器或單端輸出的短波長光纖激光器，從后向或者前向合束器輸出的殘留泵浦光會注入光纖耦合半導體激光器或者短波長激光器中，但是無法再次利用注入到主激光器中，導致激光器整體效率較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于雙端輸出振蕩器的級聯泵浦光纖激光器，該級聯泵浦光纖激光器能夠提高泵浦光的利用效率，保證了激光器的整體電光效率。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案實現：

一種基于雙端輸出振蕩器的級聯泵浦光纖激光器，所述級聯泵浦光纖激光器包括激光諧振腔、前向泵浦信號合束器5、后向泵浦信號合束器6、包層光濾除器7、光纖端帽8和至少2個雙端輸出激光振蕩器4；

所述前向泵浦信號合束器5包括一條第一信號輸入臂5-1、第一泵浦信號輸出臂5-3和多條第一泵浦注入臂5-2；所述后向泵浦信號合束器6包括一條第二信號輸入臂6-1、第二泵浦信號輸出臂6-3和多條第二泵浦注入臂6-2；

每個雙端輸出激光振蕩器4的前向輸出光纖4-10和對應的第一泵浦注入臂5-2連接；每個雙端輸出激光振蕩器4的后向輸出光纖4-9和對應的第二泵浦注入臂6-2連接；

所述第一信號輸入臂5-1與傳能光纖熔接；所述第一泵浦信號輸出臂5-3與所述激光諧振腔的一端連接；所述激光諧振腔的另一端與所述第二信號輸入臂6-1連接；所述第二信號輸出臂6-3、包層光濾除器7和光纖端帽8依次連接。

進一步的，所述激光諧振腔包括高反射光纖光柵2、增益光纖1和低反射光纖光柵3；

所述前向泵浦信號合束器5、高反射光纖光柵2、增益光纖1、低反射光纖光柵3和后向泵浦信號合束器6通過傳能光纖依次連接。

進一步的，所述激光諧振腔包括高反射光纖光柵2、增益光纖1和低反射光纖光柵3；

所述高反射光纖光柵2、前向泵浦信號合束器5、增益光纖1、后向泵浦信號合束器6和低反射光纖光柵3依次連接。