[發明專利]具有抗纖芯拉曼回光功能的光纖激光器

有效

• 申請號: 202010697765.0
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111817119B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 郭少鋒
• 申請（專利權）人: 長沙大科激光科技有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 黃麗

1.一種具有抗纖芯拉曼回光功能的光纖激光器，其特征在于，包括依次連接的指示激光器（1）、第一拉曼隔離單元（2）、光纖振蕩器諧振腔（3）、第二拉曼隔離單元（4）和QBH輸出光纖（5），所述第一拉曼隔離單元（2）包括第一拉曼傾斜光柵（21），所述第二拉曼隔離單元（4）包括第二拉曼傾斜光柵（41），所述第一拉曼傾斜光柵（21）的長周期端指向所述光纖振蕩器諧振腔（3）的輸入光纖，所述第二拉曼傾斜光柵（41）的長周期端指向所述光纖振蕩器諧振腔（3）的輸出光纖；

所述第一拉曼隔離單元（2）還包括第一雙包層光纖，所述第一拉曼傾斜光柵（21）刻寫于所述第一雙包層光纖的纖芯中，所述第一拉曼傾斜光柵（21）為啁啾型雙包層光纖光柵；所述第二拉曼隔離單元（4）還包括第二雙包層光纖，所述第二拉曼傾斜光柵（41）刻寫在所述第二雙包層光纖的纖芯中，所述第二拉曼傾斜光柵（41）為啁啾型雙包層光纖光柵；所述第一拉曼傾斜光柵（21）將所述指示激光器（1）向所述光纖振蕩器諧振腔（3）傳輸的第一纖芯拉曼回光（71）反射至所述第一雙包層光纖的內包層之中，所述第一拉曼傾斜光柵（21）的中心波長與所述光纖振蕩器諧振腔（3）的信號光的一級受激拉曼散射光的中心波長相等，所述第一拉曼傾斜光柵（21）的反射率大于99%，3dB帶寬≥5nm；

所述第二拉曼傾斜光柵（41）將所述QBH輸出光纖（5）向所述光纖振蕩器諧振腔（3）傳輸的第二纖芯拉曼回光（72）反射至所述第二雙包層光纖的內包層之中，所述第二拉曼傾斜光柵（41）的中心波長與所述光纖振蕩器諧振腔（3）的信號光的一級受激拉曼散射光的中心波長相等，所述第二拉曼傾斜光柵（41）的反射率大于99%，3dB帶寬≥5nm；

所述指示激光器（1）的輸出光纖為單模光纖；

所述具有抗纖芯拉曼回光功能的光纖激光器的應用場景為工業激光加工；

所述工業激光加工包括激光切割、激光焊接或激光熔覆，所述工業激光加工適用于高反射率金屬材料的激光加工，所述高反射率金屬材料包括紫銅、鋁合金和銀中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的具有抗纖芯拉曼回光功能的光纖激光器，其特征在于，所述光纖振蕩器諧振腔（3）的輸入光纖為第三雙包層光纖，所述第三雙包層光纖與所述第一雙包層光纖分別在纖芯直徑、纖芯數值孔徑、內包層外徑、內包層數值孔徑上對應相等，所述纖芯直徑均為10μm～20μm，所述纖芯數值孔徑均為0.06～0.075，所述內包層外徑均為250μm～400μm，所述內包層數值孔徑均為0.44～0.46。

3.根據權利要求2所述的具有抗纖芯拉曼回光功能的光纖激光器，其特征在于，所述光纖振蕩器諧振腔（3）的輸出光纖為第四雙包層光纖，所述QBH輸出光纖（5）為第五雙包層光纖，所述第四雙包層光纖、所述第二雙包層光纖和所述第五雙包層光纖分別在纖芯直徑、纖芯數值孔徑、內包層外徑、內包層數值孔徑上對應相等，纖芯直徑均為20μm～30μm，纖芯數值孔徑均為0.06～0.075，內包層外徑均為250μm～400μm，內包層數值孔徑均為0.44～0.46。

4.根據權利要求1所述的具有抗纖芯拉曼回光功能的光纖激光器，其特征在于，所述單模光纖中，纖芯直徑為4μm～6μm，纖芯數值孔徑為0.08～0.12，包層直徑為125μm，所述指示激光器（1）的輸出光纖與所述第一拉曼隔離單元（2）采用纖芯軸線對準的方式熔接。

5.根據權利要求4所述的具有抗纖芯拉曼回光功能的光纖激光器，其特征在于，所述指示激光器（1）輸出的指示激光的中心波長為635nm，所述指示激光沿所述指示激光器（1）輸出光纖的纖芯依次通過所述第一拉曼隔離單元（2）、所述光纖振蕩器諧振腔（3）、所述第二拉曼隔離單元（4）和所述QBH輸出光纖（5）后輸出。