[發明專利]一種高功率光纖激光產生裝置及其方法

有效

• 申請號: 202010163080.8
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111463649B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 肖起榕;鞏馬理;閆平;李丹;田佳丁
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/23;H01S3/00;H01S3/067
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 鄭朝然

1.一種高功率光纖激光產生裝置，其特征在于，包括：

至少一個光纖激光發生組；

每個所述光纖激光發生組包括在光路上依次設置的光纖激光器、光柵和色鏡組構成；

所述光纖激光器為多個，是在預設中心波長范圍內，按照每隔預設波長間隔選取一臺的方式選取的，每個所述光纖激光器產生的激光光束相平行；

所述光柵用于對多路所述激光光束進行合束，生成一級光束；

所述色鏡組用于將所有所述一級光束合束為二級光束，所述二級光束為高功率光纖激光；

所述預設中心波長范圍為[1000nm，2000nm]；合成一級光束的相鄰子光束預設波長間隔不超過1nm，相鄰兩個一級光束組間預設波長間隔大于1nm。

2.根據權利要求1所述的高功率光纖激光產生裝置，其特征在于，所述光纖激光器為普通光纖激光器和/或拉曼光纖激光器。

3.根據權利要求1所述的高功率光纖激光產生裝置，其特征在于，在每個所述光纖激光發生組中，所述光柵的個數小于所述光纖激光器的個數的一半。

4.根據權利要求1所述的高功率光纖激光產生裝置，其特征在于，所述色鏡組包括多個在光路上依次設置的色鏡組成，每個所述色鏡用于將經過的兩束光束合束為一束。

5.根據權利要求1所述的高功率光纖激光產生裝置，其特征在于，當所述光纖激光發生組的個數為2時，兩個所述光纖激光發生組均為保偏光纖激光發生組，記為第一保偏光纖激光發生組和第二保偏光纖激光發生組；所述光纖激光器均為保偏光纖激光器，所述的光柵均為保偏光柵；

所述高功率光纖激光產生裝置還包括偏振合成器件；

在所述第一保偏光纖激光發生組中的每個所述保偏光纖激光器產生的激光光束的偏振方向為X軸方向時，所述第二保偏光纖激光發生組中的每個所述保偏光纖激光器產生的激光光束的偏振方向為Y軸方向；

兩個所述保偏光纖激光發生組產生的二級光束經過所述偏振合成器件合成為所述高功率光纖激光。

6.根據權利要求5所述的高功率光纖激光產生裝置，其特征在于，所述偏振合成器件由偏振旋轉器件以及偏振片構成。

7.一種高功率光纖激光產生方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：構建至少一個光纖激光發生組；每個所述光纖激光發生組包括在光路上依次設置的光纖激光器、光柵和色鏡組構成；所述光纖激光器為多個，是在預設中心波長范圍內，按照每隔預設波長間隔選取一臺的方式選取的，每個所述光纖激光器產生的激光光束相平行；所述預設中心波長范圍為[1000nm，2000nm]；

S2：在所述光纖激光發生組內，將多個所述光纖激光器產生的多路激光光束經過所述光柵合束為一級光束；合成一級光束的相鄰子光束預設波長間隔不超過1nm，相鄰兩個一級光束組間預設波長間隔大于1nm；

S3：在所述光纖激光發生組內，將所有所述一級光束經過所述色鏡組合為二級光束，所述二級光束為所述高功率光纖激光。

8.根據權利要求7所述的高功率光纖激光產生方法，其特征在于，當所述光纖激光發生組的個數為2時，兩個所述光纖激光發生組均為保偏光纖激光發生組，任一所述光纖激光器均為保偏光纖激光器，任一所述光柵均為保偏光柵；

還包括設置偏振合成器件；在獲取每個所述光纖激光發生組產生的二級光束后，利用所述偏振合成器件對兩個所述二級光束進行合束，生成所述高功率光纖激光。

9.根據權利要求7所述的高功率光纖激光產生方法，其特征在于，在預設的中心波長范圍內，波長范圍在1000nm至1100nm之間的光纖激光器為基于鐿離子增益波段直接輸出的普通激光器；波長在1100nm以上的光纖激光器為基于拉曼增益拓展光譜波段輸出的拉曼激光器。