[实用新型]一种多功能光纤激光器端头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光纤激光器，尤其涉及一种多功能光纤激光器的端头。

背景技术

由于具有体积小、重量轻、结构简单、转换效率高、寿命长、性能稳定、光束质量高等优点，光纤激光器在工业加工、现代国防、医疗工程等领域被广泛应用。研制和生产光纤激光器在美、德等国家已形成了一个巨大的产业，现在的高功率光纤激光器已达到数千瓦的水平，被广泛用于金属等材料的切割、焊接和激光打标等领域。

商业化的光纤激光器为全光纤结构，如图1所示。其中F为光纤激光器的增益光纤，C为泵浦耦合器，半导体激光器LD的泵浦光通过泵浦耦合器C实现对增益光纤F的泵浦。FBG1和FBG2为两个光纤光栅。FBG1对激光高反射(如反射率为99.9％)，FBG2对激光低反射(如10％)。FBG1和FBG2构成光纤激光器的一对腔镜。OC为由透镜(组)构成的光纤激光器的输出准直器，它将从光纤发出的激光准直为可远距离传输的光束，OC的原理结构如图2的所示。

图2中光纤激光器的输出准直器OC由光纤激光器的输出光纤OF、输出光纤的端帽(endcap)EC以及起准直作用的透镜(组)L构成。

在实际生产使用中，图1所示的商业化的光纤激光器的主要缺点是：需使用光纤光栅提供反馈，而光纤光栅的研制和生产技术复杂，需要昂贵的仪器设备。而且，光纤光栅工作波长会随温度的变化而漂移，造成光纤激光器的输出不稳定。另外，光纤光栅的承载功率有限，在高功率时会发生漂白，甚至会被擦除，导致激光器性能变差，寿命变短。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可同时为激光器谐振腔提供反馈和实现对光纤激光准直输出的光纤激光器端头，它可取代常规光纤激光器中的光纤光栅FBG和输出端的准直器OC。

本实用新型的技术解决方案是：一种光纤激光器端头，包括输出光纤OF、输出光纤的端帽EC、起准直作用的透镜组L，其特殊之处在于：所述光纤激光器端头还包括起反馈(输出)作用的平-平镜FO；所述输出光纤OF、输出光纤的端帽EC、透镜组L以及平-平镜FO依次设置于同一光路上。

上述平-平镜FO上镀制对激光的反射膜。

上述镀制反射膜的平-平镜FO的反射率是5％～99.9％。

本实用新型的优点是：本实用新型采用透镜(组)和具有一定反射率的平-平镜构成光纤激光器的多功能端头，该器件可用于光纤激光器两端，小巧、紧凑，将反馈与准直输出功能一体化，可同时为激光器谐振腔提供反馈和实现对光纤激光的准直输出.同时，本实用新型还可用于研制光纤激光器，并可取代常规光纤激光器中的光纤光栅和输出端的准直器，不仅简化了激光器的结构，还可避免光纤激光器由于光纤光栅的性能不稳定带来的激光器输出性能不稳定的问题，因此可避免大功率下由于光纤光栅造成的激光器性能变差、寿命变短等问题.同时由于简化光纤激光器的结构，能有效降低光纤激光器的研制和生产成本.

附图说明

图1为现有技术中光纤激光器的一般结构示意图；

图2为现有技术中光纤激光器输出准直器OC的原理结构示意图；

图3为本实用新型所提供的激光器端头的原理结构示意图。

具体实施方式

参见图3，本实用新型提供了一种光纤激光器端头FOFLE(Feedback andOutput Fiber Laser End)，包括一段输出光纤OF 1、输出光纤的端帽(endcap)EC 2以及起准直作用的透镜(组)L 3，该光纤激光器端头还包括具有一定反射率的平-平镜FO 4；输出光纤OF 1、输出光纤的端帽(endcap)EC 2、透镜(组)L 3以及平-平镜FO 4依次设置于同一光路上。

镀制反射膜的平-平镜FO 4的反射率是5％～99.9％，可以根据反射膜的不同实现不同的反射率。

输出光纤OF 1发出的激光经端帽EC 2扩束，再经透镜(组)L 3后成为准直光束。准直光束经过具有一定反射率的平-平镜FO 4，一部分被反馈回光纤激光器，另一部分成为激光器的输出激光。平-平镜FO 4可通过镀膜实现不同的反射率(如5％～99.9％)。

本实用新型光纤激光器多功能端头FOFLE兼具准直和反馈的功能，当本实用新型的平-平镜FO 4为高反射率(如99.9％)则FOC可代替现有光纤激光器的FBG1(FBG1的结构如图1)进而实现全反馈；当本实用新型的平-平镜FO 4为低反射率(如10％)则FOC可同时替代现有光纤激光器的FBG 2和OC(FBG 2和OC的结构如图1)，实现激光的部分反馈和准直输出功能。