一種多功能光纖雷射器端頭的製作方法

2023-12-11 14:28:17 3

專利名稱：一種多功能光纖雷射器端頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光纖雷射器，尤其涉及一種多功能光纖雷射器的端頭。
背景技術：
由於具有體積小、重量輕、結構簡單、轉換效率高、壽命長、性能穩定、光束質量高等優點，光纖雷射器在工業加工、現代國防、醫療工程等領域被廣泛應用。研製和生產光纖雷射器在美、德等國家已形成了一個巨大的產業，現在的高功率光纖雷射器已達到數千瓦的水平，被廣泛用於金屬等材料的切割、焊接和雷射打標等領域。 商業化的光纖雷射器為全光纖結構，如圖1所示。其中F為光纖雷射器的增益光纖，C為泵浦耦合器，半導體雷射器LD的泵浦光通過泵浦耦合器C實現對增益光纖F的泵浦。FBG1和FBG2為兩個光纖光柵。FBG1對雷射高反射(如反射率為99. 9% ) ，FBG2對雷射低反射(如10% ) 。 FBG1和FBG2構成光纖雷射器的一對腔鏡。0C為由透鏡(組)構成的光纖雷射器的輸出準直器，它將從光纖發出的雷射準直為可遠距離傳輸的光束，0C的原理結構如圖2的所示。 圖2中光纖雷射器的輸出準直器0C由光纖雷射器的輸出光纖0F、輸出光纖的端帽(endc即)EC以及起準直作用的透鏡(組)L構成。 在實際生產使用中，圖1所示的商業化的光纖雷射器的主要缺點是需使用光纖光柵提供反饋，而光纖光柵的研製和生產技術複雜，需要昂貴的儀器設備。而且，光纖光柵工作波長會隨溫度的變化而漂移，造成光纖雷射器的輸出不穩定。另外，光纖光柵的承載功率有限，在高功率時會發生漂白，甚至會被擦除，導致雷射器性能變差，壽命變短。

實用新型內容為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種可同時為雷射器諧振腔提供反饋和實現對光纖雷射準直輸出的光纖雷射器端頭，它可取代常規光纖雷射器中的光纖光柵FBG和輸出端的準直器0C。 本實用新型的技術解決方案是一種光纖雷射器端頭，包括輸出光纖OF、輸出光纖的端帽EC、起準直作用的透鏡組L，其特殊之處在於所述光纖雷射器端頭還包括起反饋(輸出)作用的平_平鏡FO ;所述輸出光纖OF、輸出光纖的端帽EC、透鏡組L以及平-平鏡FO依次設置於同一光路上。 上述平-平鏡FO上鍍制對雷射的反射膜。 上述鍍制反射膜的平_平鏡FO的反射率是5% 99. 9% 。 本實用新型的優點是本實用新型採用透鏡(組)和具有一定反射率的平_平鏡構成光纖雷射器的多功能端頭，該器件可用於光纖雷射器兩端，小巧、緊湊，將反饋與準直輸出功能一體化，可同時為雷射器諧振腔提供反饋和實現對光纖雷射的準直輸出。同時，本實用新型還可用於研製光纖雷射器，並可取代常規光纖雷射器中的光纖光柵和輸出端的準直器，不僅簡化了雷射器的結構，還可避免光纖雷射器由於光纖光柵的性能不穩定帶來的雷射器輸出性能不穩定的問題，因此可避免大功率下由於光纖光柵造成的雷射器性能變 差、壽命變短等問題。同時由於簡化光纖雷射器的結構，能有效降低光纖雷射器的研製和生 產成本。

圖1為現有技術中光纖雷射器的一般結構示意圖； 圖2為現有技術中光纖雷射器輸出準直器0C的原理結構示意圖； 圖3為本實用新型所提供的雷射器端頭的原理結構示意圖。
具體實施方式參見圖3，本實用新型提供了一種光纖雷射器端頭F0FLE(Feedback andOutput Fiber Laser End)，包括一段輸出光纖OF 1、輸出光纖的端帽(endc即)EC 2以及起準直作 用的透鏡(組)L 3，該光纖雷射器端頭還包括具有一定反射率的平-平鏡F0 4;輸出光纖 OF 1、輸出光纖的端帽(endc即)EC 2、透鏡(組)L 3以及平-平鏡F0 4依次設置於同一光 路上。 鍍制反射膜的平-平鏡FO 4的反射率是5% 99.9%，可以根據反射膜的不同實 現不同的反射率。 輸出光纖OF 1發出的雷射經端帽EC 2擴束，再經透鏡(組)L 3後成為準直光束。 準直光束經過具有一定反射率的平_平鏡F0 4， 一部分被反饋回光纖雷射器，另一部分成 為雷射器的輸出雷射。平_平鏡F0 4可通過鍍膜實現不同的反射率(如5% 99. 9% )。 本實用新型光纖雷射器多功能端頭FOFLE兼具準直和反饋的功能，當本實用新型 的平_平鏡F0 4為高反射率(如99. 9% )則FOC可代替現有光纖雷射器的FBG1 (FBG1的 結構如圖1)進而實現全反饋；當本實用新型的平-平鏡FO 4為低反射率(如10% )貝UFOC 可同時替代現有光纖雷射器的FBG 2和OC(FBG 2和0C的結構如圖1)，實現雷射的部分反 饋和準直輸出功能。
權利要求一種多功能光纖雷射器端頭，包括輸出光纖OF、輸出光纖的端帽EC以及透鏡(組)L，其特徵在於所述光纖雷射器端頭還包括平-平鏡FO；所述輸出光纖OF、輸出光纖的端帽EC、透鏡組L以及平-平鏡FO依次設置於同一光路上。
2. 根據權利要求1所述的多功能光纖雷射器端頭，其特徵在於所述平_平鏡FO上鍍 制反射膜。
3. 根據權利要求2所述的多功能光纖雷射器端頭，其特徵在於所述鍍制反射膜的 平_平鏡FO的反射率是5% 99. 9%。
專利摘要本實用新型涉及一種多功能光纖雷射器的端頭，包括輸出光纖OF、輸出光纖的端帽EC以及透鏡(組)L，該光纖雷射器端頭還包括平-平鏡FO；輸出光纖OF、輸出光纖的端帽EC、透鏡組L以及平-平鏡FO依次設置於同一光路上；本實用新型提供的光纖雷射器的端頭可用於光纖雷射器兩端，小巧、緊湊，將反饋與準直輸出功能一體化，可同時為雷射器諧振腔提供反饋和實現對光纖雷射的準直輸出。
文檔編號H01S3/067GK201450221SQ200920034190
公開日2010年5月5日 申請日期2009年8月11日 優先權日2009年8月11日
發明者段開椋, 趙保銀, 趙衛 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所