[实用新型]高功率脉冲光纤激光器

说明书

技术领域

本实用新型属于激光器技术领域，涉及光纤激光器，尤其涉及一种高功率脉冲光纤激光器。

背景技术

目前国际上的脉冲光纤激光器有两种，一种是声光调Q的光纤激光器，另外一种是电光调Q的光纤激光器。它们是用声光调Q或电光调Q的方式产生激光脉冲，脉冲宽度基本在10ns以上到200ns量级，不能做到200ps到10ns的脉冲输出；而且输出激光是准单模，不是完全的单模激光输出。

同时，目前的高功率脉冲光纤激光器，基本是用声光调制产生种子脉冲功率输出，脉冲宽度都是在40ns以上，不能做到小于10ns级脉冲工作；虽然也有皮秒和飞秒光纤激光器，但是脉冲宽度在200ps到10ns之间这个量级的脉冲宽度的脉冲光纤激光器却是一个空白。

发明内容

本实用新型目的是为了解决现有脉冲光纤激光器的技术空白，而提供了一种脉冲宽度在200ps到10ns之间、脉冲峰值功率达10KW的可用于高精度光纤传感和激光雷达的短脉冲光纤激光器。

为实现上述目的而提出的高功率脉冲光纤激光器，主要包括控制电路和依次通过光路连接的脉冲种子激光器、泵浦合束器、大功率隔离器、分束器；所述泵浦合束器的输入端连接第一泵浦激光器；所述控制电路包括脉冲触发电路、泵浦激光器驱动电路，所述的泵浦激光器驱动电路电连接第一泵浦激光器。所述脉冲种子激光器包括DFB激光器、隔离器、波分复用器、掺镱光纤放大器、滤波/隔离混合器件、第二泵浦激光器、脉冲发生器；所述的DFB激光器、隔离器、波分复用器、掺镱光纤放大器、滤波/隔离混合器件依次通过光路连接；所述第二泵浦激光器连接所述波分复用器和泵浦激光器驱动电路；所述脉冲发生器为200ps-10ns级脉冲发生器，连接所述DFB激光器和脉冲触发电路。

所述激光器包括有双包层光纤放大器，所述双包层放大器位于所述泵浦合束器和大功率隔离器之间。

所述激光器还包括有光电探测器，所述光电探测器两端分别连接所述分束器的一个输出端和控制电路。所述控制电路包括自动温度控制电路、二级温度控制电路、自动光功率控制电路。

所述激光器设有RS232/RS485接口和RS232/RS485接口控制电路。

本实用新型的高功率脉冲光纤激光器，在国际上首先在1550nm波段和1064nm波段实现了200ps至10ns的脉冲宽度和1KW到20KW的高峰值功率输出。填补了光纤激光器在该领域的空白。可以广泛应用于高精度激光成像雷达，高精度光纤温度传感系统，高精度光纤微振动传感系统，激光多普勒测风雷达，激光通讯系统，以及科学研究等。

附图说明

图1是本实用新型高功率脉冲光纤激光器的结构原理图；

图2是本实用新型高功率脉冲光纤激光器的脉冲种子激光器结构原理图；

图3是本实用新型高功率脉冲光纤激光器的底层电路模组与泵浦激光器安装示意图；

图4是本实用新型高功率脉冲光纤激光器的上层光路示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型的高功率脉冲光纤激光器主要包括脉冲种子激光器1、泵浦合束器2、双包层光纤放大器3、大功率隔离器4、分束器5、光电探测器6、第一泵浦激光器7、控制电路8；

其中脉冲种子激光器1、泵浦合束器2、双包层光纤放大器3、大功率隔离器4、分束器5依次通过光路连接；泵浦合束器2的输入端连接第一泵浦激光器7，分束器5的一个输出端连接光电探测器6；控制电路8分别与光电探测器6的输出端、第一泵浦激光器7的输入端、脉冲种子激光器1电连接。

其中脉冲种子激光器1包括DFB激光器11、隔离器12、波分复用器13、掺镱光纤放大器14、滤波/隔离混合器件15、第二泵浦激光器16、脉冲发生器17；脉冲种子激光器1包括DFB激光器11、隔离器12、波分复用器13、掺镱光纤放大器14、滤波/隔离混合器件15依次通过光路连接；脉冲种子激光器11的输入端连接脉冲发生器17，波分复用器13的输入端连接第二泵浦激光器16。

泵浦合束器2和分束器5最佳选用大功率泵浦合束器和大功率分束器，第一泵浦激光器7优选975nm大功率泵浦激光器；波分复用器13选用980/1550波分复用器，第二泵浦激光器16采用980nm泵浦激光器，脉冲发生器17为200ps-10ns级脉冲发生器。