一種高功率單模915nm全光纖雷射器的製造方法
2023-11-02 04:21:42
一種高功率單模915 nm全光纖雷射器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種高功率單模915nm全光纖雷射器,其特徵在於包括915nm單模全光纖主振蕩器,915nm全光纖功率放大器,雷射輸出系統,915nm單模全光纖主振蕩器輸出端與915nm全光纖功率放大器輸入端相連接,915nm全光纖功率放大器輸出端與雷射輸出系統輸入端相連接,雷射輸出系統輸出915nm單模高功率雷射,本發明具有體積小巧,結構緊湊,波長穩定性好,亮度高,更易於與光纖雷射系統之間實現高效率耦合與集成等優點,為摻鐿光纖雷射器和摻鐿光纖放大器提供了更高質量的泵浦雷射光源,優化了高功率摻鐿光纖雷射器及摻鐿光纖放大器系統,在工業加工、國防軍工、醫療等領域有著重要實用價值。
【專利說明】—種高功率單模915 nm全光纖雷射器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高功率近紅外雷射器,尤其是一種基於主振功率放大結構的高功率單模915 nm全光纖雷射器,屬於光纖及雷射【技術領域】。
【背景技術】
[0002]光纖雷射器是以光纖為增益介質的雷射器,其中應用最廣泛的增益光纖為稀土摻雜光纖。而通過使用摻雜不同稀土元素的增益光纖,光纖雷射器的工作波長可覆蓋從紫外到中紅外的廣闊範圍。由於光纖雷射器具有結構簡單緊湊,免於維護,低能耗,高轉換效率,高穩定性,高光束質量等鮮明優點,所以其在通信,醫學,軍事,材料加工等方面有著廣泛的應用。基於主振功率放大結構的高功率光纖雷射器能在保持光纖雷射器以上優點的基礎上,對輸出雷射功率進行放大,而不破壞種子雷射質量,這使其在雷射加工、雷射雷達、雷射顯示、醫療、國防軍事等多個領域均具有重要的應用。
[0003]以摻鐿光纖為增益介質的光纖雷射器及放大器是目前可獲得最高輸出功率的有源光纖系統,在915 nm附近摻鐿光纖具有較高的吸收界面及吸收帶寬,而目前常用的915nm高功率半導體雷射器均為多模雷射器。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是克服現有技術的不足,利用摻釹光纖為增益介質,通過主振蕩功率放大結構提供的一種用作摻鐿光纖雷射器/放大器泵浦源的高功率單模915 nm全光纖雷射器。
[0005]本發明是通過以下技術方案加以實現的。
[0006]—種高功率單模915 nm全光纖雷射器,其特徵在於包括915 nm單模全光纖主振蕩器1,915 nm全光纖功率放大器2,雷射輸出系統3,915 nm單模全光纖主振蕩器I輸出端與915 nm全光纖功率放大器2輸入端相連接,915 nm全光纖功率放大器2輸出端與雷射輸出系統3輸入端相連接,雷射輸出系統3輸出915 nm單模高功率雷射。
[0007]本發明所述的915 nm單模全光纖主振蕩器I包括808 nm半導體泵浦雷射器11,808 nm半導體泵浦雷射器11輸出尾纖與808/915 nm光纖波分復用器12的泵浦輸入端相熔接,光纖波分復用器12的信號輸入端斜切,808/915 nm光纖波分復用器12的信號輸出端被熔接在高反射率寬帶光纖布拉格光柵13上,高反射率寬帶光纖布拉格光柵13的另一端則與摻釹光纖14熔接在一起,摻釹光纖14的另一端與低反射率窄帶光纖布拉格光柵15相熔接,以形成諧振腔,之後熔接915 nm光隔離器16。
[0008]本發明所述及的915 nm全光纖功率放大器2,是由單級光纖放大器或多級光纖放大器級聯組成,其中每一級光纖放大器包括808 nm單模半導體雷射器陣列21熔接於光纖合束器22或808/915 nm光纖波分復用器22的泵浦端,而合束器或波分復用器的信號輸出端與摻釹光纖23相熔接,每兩級相連的光纖放大器之間均熔接一個915 nm光隔離器24。
[0009]本發明所述及的雷射輸出系統3,包括一個包層模式濾除器31,其一端與前一級光纖放大器相連,另一端熔接輸出準直器32,以輸出高功率單模915 nm雷射。
[0010]本發明所述的915 nm單模全光纖主振蕩器I使用高質量光纖光柵及摻釹光纖的彎曲設計確保915 nm雷射的起振,實現915 nm的雷射輸出,以及所述的雷射輸出系統3中通過在系統中去除塗覆層及外包層的雙包層光纖上包覆高折射率介質,濾除包層中雷射模式的包層模式濾除器31。
[0011]本發明的優點是基於主振蕩功率放大結構實現915 nm高功率單模全光纖雷射器,具有體積小巧,結構緊湊,波長穩定性好,亮度高,更易於與光纖雷射系統之間實現高效率耦合與集成等優點,為摻鐿光纖雷射器和摻鐿光纖放大器提供了更高質量的泵浦雷射光源,優化了高功率摻鐿光纖雷射器及摻鐿光纖放大器系統,在工業加工、國防軍工、醫療等領域有著重要實用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的一種結構框圖。
[0013]圖2是本發明中功率放大器的一種結構示意圖。
[0014]圖3是本發明中功率放大器的另一種結構示意圖。
[0015]圖4是本發明中功率放大器的再一種結構示意圖。
[0016]圖中標記:915 nm單模全光纖主振蕩器1,915 nm全光纖功率放大器2,雷射輸出系統3 ;808 nm半導體泵浦雷射器11,808/915 nm光纖波分復用器12,高反射率光纖布拉格光柵13,摻釹光纖14,低反射率光纖布拉格光柵15,915 nm光隔離器16,808 nm半導體泵浦雷射器陣列21,光纖合束器22或808/915 nm光纖波分復用器22,摻釹光纖23,915 nm光隔離器24,包層模式濾除器31,輸出準直器32。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明作進一步的描述:
如圖1所示,一種用作摻鐿光纖雷射器/放大器泵浦源的高功率單模915 nm全光纖雷射器,其特徵在於包括915 nm單模全光纖主振蕩器1,915 nm全光纖功率放大器2,雷射輸出系統3,915 nm單模全光纖主振蕩器I輸出端與915 nm全光纖功率放大器2輸入端相連接,915 nm全光纖功率放大器2輸出端與雷射輸出系統3輸入端相連接,雷射輸出系統3輸出915 nm單模高功率雷射;所述的915 nm單模全光纖主振蕩器1,包括808 nm半導體泵浦雷射器11,其輸出尾纖與808/915 nm光纖波分復用器12的泵浦輸入端相熔接,光纖波分復用器12的信號輸入端斜切,808/915 nm光纖波分復用器12的信號輸出端被熔接在高反射率寬帶光纖布拉格光柵13上,高反射率寬帶光纖布拉格光柵13的另一端則與摻釹光纖14熔接在一起,摻釹光纖14的另一端與低反射率窄帶光纖布拉格光柵15相熔接,形成諧振腔,之後熔接915 nm光隔離器16 ;所述的915 nm全光纖功率放大器2,可以是單級光纖放大器或多級光纖放大器級聯組成,其中每一級光纖放大器包括808 nm單模半導體雷射器陣列21熔接於光纖合束器22或808/915 nm光纖波分復用器22的泵浦端,而合束器或波分復用器的信號輸出端與摻釹光纖23相熔接,每兩級相連的光纖放大器之間均熔接一個915nm光隔離器24 ;所述的雷射輸出系統3,包括一個包層模式濾除器31,其一端與前一級光纖放大器相連,另一端熔接輸出準直器32,輸出高功率單模915 nm雷射,本發明具有體積小巧,結構緊湊,波長穩定性好,亮度高,更易於與光纖雷射系統之間實現高效率耦合與集成等優點,為摻鐿光纖雷射器和摻鐿光纖放大器提供了更高質量的泵浦雷射光源,優化了高功率摻鐿光纖雷射器及摻鐿光纖放大器系統,在工業加工、國防軍工、醫療等領域有著重要實用價值。
【權利要求】
1.一種高功率單模915 nm全光纖雷射器,其特徵在於包括915 nm單模全光纖主振蕩器,915 nm全光纖功率放大器,雷射輸出系統,915 nm單模全光纖主振蕩器輸出端與915 nm全光纖功率放大器輸入端相連接,915 nm全光纖功率放大器輸出端與雷射輸出系統輸入端相連接,雷射輸出系統輸出915 nm單模高功率雷射。
2.根據權利要求1所述的一種高功率單模915nm全光纖雷射器,其特徵在於915 nm單模全光纖主振蕩器包括808 nm半導體泵浦雷射器,808 nm半導體泵浦雷射器輸出尾纖與808/915 nm光纖波分復用器的泵浦輸入端相熔接,光纖波分復用器的信號輸入端斜切,808/915 nm光纖波分復用器的信號輸出端被熔接在高反射率寬帶光纖布拉格光柵上,高反射率寬帶光纖布拉格光柵的另一端則與摻釹光纖熔接在一起,摻釹光纖的另一端與低反射率窄帶光纖布拉格光柵相熔接後熔接915 nm光隔離器。
3.根據權利要求1所述的一種高功率單模915nm全光纖雷射器,其特徵在於915 nm全光纖功率放大器是由單級光纖放大器或多級光纖放大器級聯組成,其中每一級光纖放大器包括808 nm單模半導體雷射器陣列熔接於光纖合束器或808/915 nm光纖波分復用器的泵浦端,合束器或波分復用器的信號輸出端與摻釹光纖相熔接,每兩級相連的光纖放大器之間均熔接一個915 nm光隔離器。
4.根據權利要求1所述的一種高功率單模915nm全光纖雷射器,其特徵在於雷射輸出系統包括一個包層模式濾除器,其一端與前一級光纖放大器相連,另一端熔接輸出準直器。
5.根據權利要求1所述的一種高功率單模915nm全光纖雷射器,其特徵在於808 nm半導體泵浦雷射器為帶尾纖多模或單模半導體雷射器,工作波長為808 nm。
6.根據權利要求1所述的一種高功率單模915nm全光纖雷射器,其特徵在於915 nm全光纖功率放大器對摻釹光纖的抽運採用正向泵浦方式或反向泵浦方式或正、反雙向泵浦方式。
【文檔編號】H01S3/067GK104362498SQ201410666925
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月20日 優先權日:2014年11月20日
【發明者】史偉, 房強, 許陽 申請人:山東海富光子科技股份有限公司