[发明专利]波长在2μm范围内工作的高功率单模光纤激光器系统

权利要求书

1.一种单模(SM)高功率光纤激光器系统，包括：

泵浦源，具有辐射出泵浦光的至少一个光纤放大器，所述光纤放大器设有具备多模纤芯的有源光纤，多模纤芯掺杂有从包括Er和镱／铒的组中选择的稀土元素离子；以及

光纤激光器，具有掺杂Tm离子的纤芯，Tm光纤激光器接收泵浦光并且以大约2微米的波长辐射出系统输出。

2.根据权利要求1所述的光纤激光器系统，其中，泵浦激光放大器配置有包括输入和输出端部区域的双瓶颈形截面，端部区域之间的中心区域的纤芯直径大于端部区域的纤芯直径，并且两个截头圆锥体区域分别将端部与放大区域桥接。

3.根据权利要求2所述的光纤激光器系统，其中，泵浦激光放大器还具有单模输入无源光纤和多模输出光纤，其相应端部接合到有源泵浦光纤的相应端部。

4.根据权利要求3所述的光纤激光器系统，其中，泵浦放大器的有源光纤的相对端部区域分别接合到输入和输出无源光纤的相应相对端部，输入光纤具有直径至少基本上等于或小于有源光纤纤芯与输入光纤相对的端部区域的纤芯，并且输出光纤具有直径等于或大于有源光纤纤芯的端部区域的直径的纤芯。

5.根据权利要求4所述的光纤激光器系统，其中，泵浦源还具有：基于Er的种子光纤激光器，操作为输出耦合到泵浦放大器的输入无源光纤中的SM辐射。

6.根据权利要求3所述的光纤激光器系统，其中，Tm激光器配置有掺Tm有源光纤，掺Tm有源光纤具有SM配置。

7.根据权利要求3所述的光纤激光器系统，其中，Tm激光器配置有掺Tm有源光纤，掺Tm有源光纤具有MM配置。

8.根据权利要求4所述的光纤激光器系统，其中，泵浦源的输出光纤的纤芯至少等于或大于向Tm激光器传输泵浦光的输入光纤。

9.根据权利要求1所述的光纤激光器系统，其中，泵浦源的激光放大器具有纤芯直径均匀的纤芯，Tm激光器配置有掺Tm有源光纤以及设有相应波长选择性元件的输入和输入SM无源光纤，有源泵浦光纤的纤芯直径大于Tm激光器的输入无源光纤的纤芯直径。

10.根据权利要求1所述的光纤激光器系统，其中，Tm激光器和泵浦放大器的有源光纤各自的纤芯被相应包层包围，Tm激光器的外包层小于泵浦光纤放大器的有源光纤的外包层。

11.根据权利要求1所述的光纤激光器系统，还包括多个泵浦放大器。

12.根据权利要求1所述的光纤激光器系统，其中，泵浦源具有从振荡器或放大器选择的配置。