[发明专利]光纤激光系统

说明书

技术领域

本发明涉及光纤激光技术领域，特别涉及一种光纤激光系统。

背景技术

为了应对光纤激光系统功率不断向上扩展的需要，光纤激光系统泵浦注入量必须不断增大。无论在什么样的技术背景下，通过合束等方式集合泵浦能量都存在一个能量限制。因此，如何通过技术手段将尽量多的泵浦注入增益光纤中成为光纤激光器功率向上扩展的主要问题之一。

传统技术的解决方法是通过双端泵浦实现泵浦能力翻倍的结果。然而，由于光纤吸收能力的限制，对于固定长度的增益光纤其吸收比例是固定的。这就意味着，所采用双端泵浦的注入总量越大，在增益光纤的另一端残余泵浦越多。这一部分残余泵浦有可能直接对多模光纤耦合器或者激光二极管造成损伤。因此，如果不依赖于增加光纤长度而解决双端泵浦功率增大后引发的残余泵浦问题，双端泵浦技术将可以在激光系统中不受限制的应用。

而解决残余泵浦问题要通过包层滤除的手段。目前传统包层滤除手段为在光纤包层外侧添加折射率匹配材料，破坏光纤包层界面的全反射条件。这种包层光滤除技术因为其不具备方向选择性因此无法应用于双向泵浦的光纤激光系统(当滤除某一个方向的残余泵浦时，会滤除另一个方向未被吸收的泵浦)。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种光纤激光系统，该系统可以使泵浦源的添加位置、数量、功率水平都不再受到增益光纤吸收能力的制约，具有较高的泵浦能力及系统功率。

为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种光纤激光系统，包括：高反光纤光栅；输出光纤光栅；至少一个激光模块，所述激光模块包括依次串联的前向泵浦源、后向包层光滤除器、增益光纤、前向包层光滤除器和后向泵浦源，其中，所述前向泵浦源与所述高反光纤光栅相连，所述后向泵浦源与所述输出光纤光栅相连，所述前向包层光滤除器和后向包层光滤除器能够对目标光纤中按预定方向传播的包层光进行一定比例的滤除。

根据本发明实施例的光纤激光系统，在对泵浦总量分解后，在激光系统中的不同位置双向注入主光纤，另外，引入了包层光滤除器，使得泵浦源的添加位置、数量、功率水平都不再受到增益光纤吸收能力的制约具有较高的泵浦能力及系统功率。同时，系统中加入具有方向选择性的单向包层光滤除器，从而可避免双向泵浦可能产生的互相影响以及对多模光纤合束器产生的压力，还可清除对应于每一个方向上的单次注入泵浦的残余泵浦以及包层光。

另外，根据本发明上述实施例的光纤激光系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述至少一个激光模块为多个，所述多个激光模块依次串联。

在一些示例中，所述多个激光模块包括第一至第三激光模块，所述第一激光模块的前向泵浦源与所述高反光纤光栅相连，所述第一激光模块的后向泵浦源与所述第二激光模块的前向泵浦源相连，所述第二激光模块的后向泵浦源与所述第三激光模块的前向泵浦源相连，所述第三激光模块的后向泵浦源与所述输出光纤光栅相连。

在一些示例中，所述多个激光模块之间通过传输光纤相连。

在一些示例中，所述前向泵浦源或所述后向泵浦源可以通过端泵的方式从增益模块的两端耦合进入所述光纤激光系统，也可以通过带有信号通路的多模光纤耦合器在增益模块内的预定点耦合进入所述光纤激光系统。

在一些示例中，所述后向包层光滤除器和所述前向包层光滤除器布置在相对于增益光纤对每个泵浦源的主要吸收长度之后。

在一些示例中，所述后向包层光滤除器的滤除方向为指向所述高反光纤光栅的方向。

在一些示例中，还所述前向包层光滤除器的滤除方向为指向所述输出光纤光栅的方向。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的光纤激光系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

以下结合附图描述根据本发明实施例的光纤及光纤的形成方法。