[發明專利]一種光纜式超快光纖激光器

在審

• 申請號: 202011534864.3
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112652939A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 劉雙龍;陳翔宇;劉正一
• 申請（專利權）人: 武漢菩濟醫療科技有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/00;G02B6/44
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 沈軍

本發明提供一種光纜式超快光纖激光器，包括激光器主體、光纖光纜和光纖輸出組件，光纖光纜的兩端分別連接激光器主體和光纖輸出組件；激光器主體用于產生脈沖激光；光纖光纜用于對脈沖激光進行傳輸和中繼放大；光纖輸出組件用于實現超快激光的空間光輸出。本發明提供的光纜式超快光纖激光器，通過將光纖光纜和光纖輸出組件設于激光器主體外，能將超快激光輸出距離激光器主體數百米、甚至是數千米的目標位置，同時具有很高的峰值功率密度和工作穩定性，在一些如中遠距離超快激光誘導或探測等應用中具有巨大價值。

技術領域

本發明涉及激光器技術領域，尤其涉及一種光纜式超快光纖激光器。

背景技術

超快激光具有持續時間短、瞬時功率高、聚焦光斑小等優點，其峰值功率密度可達10²²W/cm²量級，因而在科學研究、醫學診斷、外科醫療、超精細微納加工、高密度信息存儲和記錄等方面都有著很好的發展前景。

現有的超快激光器主要分為固體超快激光器和光纖超快激光器。固體超快激光器由于其泵浦源、增益介質和諧振腔的固有特性，多為空間光輸出，即超快激光經過反射鏡等折返裝置在空氣介質中進行傳播，由于光束發散、傳輸損耗等因素，在實際應用中很難將超快激光傳輸到較遠的地方，并同時保證其較高的峰值功率密度，這就限制了超快激光在某些特殊場景中的應用。由于激光束的發散角與聚焦光斑尺寸成反比例關系，為了減小激光在傳輸中的發散，通常采用準直組件來擴大激光束的光斑尺寸，這樣也會降低目標位置處的激光峰值功率密度，同時激光器的微小振動，都會造成目標位置處的光斑出現巨大漂移。因而在實際應用中，固體超快激光器輸出的激光束通常僅能傳輸數米遠，且平均功率密度較低。

光纖激光器采用光纖作為激光傳導介質，激光由于光波導效應被限制在光纖中進行傳輸，因而可依托于光纖光纜將激光傳輸到數千米，甚至是數十千米以外的目標位置，理想情況下可以將激光傳導至任意光纖能到的地方。然而，受限于傳輸光纖的色散效應和非線性效應，目前的超快光纖激光器僅能支持短距離的超快激光傳輸，且僅能支持較低的激光功率。

發明內容

本發明提供一種光纜式超快光纖激光器，用以解決目前超快脈沖激光傳輸距離短、峰值功率密度低，無法應用于中遠距離超快激光應用中的問題。

本發明提供一種光纜式超快光纖激光器，包括激光器主體、光纖光纜和光纖輸出組件，所述光纖光纜的兩端分別連接所述激光器主體和所述光纖輸出組件；

所述激光器主體用于產生脈沖激光；

所述光纖光纜用于對脈沖激光進行傳輸和中繼放大；

所述光纖輸出組件用于實現超快激光的空間光輸出。

根據本發明提供一種的光纜式超快光纖激光器，所述光纖光纜包括無源傳輸光纖、有源傳輸光纖和光纖無源器件，所述無源傳輸光纖與所述有源傳輸光纖通過所述光纖無源器件連接，所述無源傳輸光纖連接所述激光器主體，所述有源傳輸光纖連接所述光纖輸出組件。

根據本發明提供一種的光纜式超快光纖激光器，所述無源傳輸光纖包括單模傳輸光纖和多模傳輸光纖。

根據本發明提供一種的光纜式超快光纖激光器，所述激光器主體包括激光種子源、泵浦源、激光器控制中心和輸出光纖，所述激光器控制中心電性連接所述激光種子源和所述泵浦源，所述激光種子源和所述泵浦源均通過所述輸出光纖連接所述光纖光纜。

根據本發明提供一種的光纜式超快光纖激光器，所述光纖輸出組件包括準直器和壓縮器，所述準直器的兩端分別連接所述壓縮器和所述光纖光纜。

本發明提供的光纜式超快光纖激光器，通過將光纖光纜和光纖輸出組件設于激光器主體外，能將超快激光輸出距離激光器主體數百米、甚至是數千米的目標位置，同時具有很高的峰值功率密度和工作穩定性，在一些如中遠距離超快激光誘導或探測等應用中具有巨大價值。

附圖說明