[發明專利]可擴展的大功率光纖激光器

在審

• 申請號: 201911126909.0
• 申請日: 2015-06-02
• 公開（公告）號: CN110854655A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: D·A·V·克萊爾
• 申請（專利權）人: 恩耐公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/094;H01S3/0941;H01S5/40
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 舒雄文

1.一種可配置以產生1kW或1kW以上的激光輸出的模塊化和可擴展的大功率光纖激光器系統，其包括：

彼此分離地安置的一或多個可分離泵浦模塊，每一泵浦模塊包含通過一或多個基于光纖的泵浦模塊泵浦合并器而以光學方式合并的多個光纖耦合組件泵浦源，每一泵浦模塊提供一或多個泵浦模塊光纖輸出端；以及

增益模塊，其與所述一或多個可分離泵浦模塊分離地安置，且包含以光學方式耦合到所述泵浦模塊光纖輸出端中的相應的泵浦模塊光纖輸出端的一或多個增益模塊泵浦光纖輸入端，并且包含以光學方式耦合到所述一或多個增益模塊泵浦光纖輸入端的增益光纖，所述增益光纖經配置以產生與耦合到所述增益光纖的所述泵浦模塊光纖輸出端的數目和功率有關的可擴展的增益模塊光纖輸出功率。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述一或多個增益模塊泵浦光纖輸入端在可維護的拼接部位處以光學方式耦合到所述相應的泵浦模塊光纖輸出端。

3.根據權利要求1所述的系統，其中所述增益模塊包含泵浦或泵浦信號類型的一或多個合并器，所述合并器經配置成以光學方式將所述一或多個增益模塊泵浦光纖輸入端耦合到所述增益光纖。

4.根據權利要求1所述的系統，其中所述增益光纖并入到主光纖振蕩器和光纖放大器中。

5.根據權利要求4所述的系統，其中所述光纖放大器包含兩個或兩個以上增益級。

6.根據權利要求1所述的系統，其中所述增益光纖并入到光纖振蕩器中。

7.根據權利要求1所述的系統，其中所述增益光纖是以選自由以下各項組成的群組的一或多種方式泵浦的：共同泵浦、對向泵浦、末端泵浦、側面泵浦和雙向泵浦。

8.根據權利要求3所述的系統，其中所述一或多個增益模塊泵浦光纖輸入端在與其中心軸線同心的中心部位處和在從所述中心軸線徑向偏移的一或多個部位處耦合到所述合并器的輸入端。

9.根據權利要求8所述的系統，其中瞄準光束耦合到瞄準光纖，所述瞄準光纖耦合到所述增益模塊泵浦光纖輸入端，所述增益模塊泵浦光纖輸入端耦合到所述中心部位。

10.根據權利要求3所述的系統，其中耦合到所述中心部位的所述增益模塊泵浦光纖輸入端為所述增益光纖中的后向傳播光提供光束捕集器輸出端。

11.根據權利要求3所述的系統，其中所述增益模塊泵浦光纖輸入端中的至少兩個是未使用的且經由拼接而成對。

12.根據權利要求1所述的系統，其中所述增益模塊輸出端提供大約1kW或1kW以上的輸出光束。

13.根據權利要求1所述的系統，其中所述泵浦源是光纖耦合激光二極管模塊，每一者包含多個單發射極二極管激光器，所述單發射極二極管激光器的二極管激光器光束被準直、合并和集中到泵浦源光纖中。

14.根據權利要求1所述的系統，其進一步包括冷卻系統，所述冷卻系統耦合到所述增益模塊和所述一或多個泵浦模塊，使得每一模塊與每一其它模塊熱隔絕。

15.根據權利要求1所述的系統，其中從所述泵浦源中的每一個到所述增益模塊的輸出端的路徑是全光纖型的。

16.根據權利要求1所述的系統，其中所述增益模塊包含信號合并器，所述信號合并器經配置以接收所述增益模塊中產生的多個信號束且合并所述信號束以形成所述光纖激光器系統的大功率輸出端。

17.根據權利要求1所述的系統，其進一步包括至少另一個所述增益模塊。