[实用新型]一种高功率脉冲光纤激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种高功率脉冲光纤激光器。

背景技术

光纤激光器具有多波长输出、低成本、光纤兼容等优点，成为近年来研究的热点之一。其中，脉冲光纤激光器由于其在光通讯、信息光电子、非线性光学、光传感等领域都有重要的应用价值而备受人们青睐。

高功率脉冲光纤激光器是脉冲光纤激光器发展的主要方向之一。在高功率脉冲光纤激光器的发展中，脉冲种子光放大激光器由于其能同时兼顾高输出功率和高光束质量的优势而得到了广泛应用。对于此类激光器，其输出脉冲的稳定性、峰值功率和光斑质量一直是人们关注的焦点。由于种子光脉冲的稳定性差，放大级结构设计不合理等因素直接导致了激光器输出性能差。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提出一种高功率脉冲光纤激光器，具有稳定的高平均功率输出，而且结构简单，容易实现。

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：一种高功率脉冲光纤激光器，包括多波长脉冲种子光源、光纤放大级和光谱合成输出系统；所述多波长脉冲种子光源包括依光路设置的泵浦源、泵浦耦合系统、增益光纤阵列、调Q系统和输出尾纤阵列，所述输出尾纤阵列分别与光纤放大级连接；所述增益光纤阵列输入端为WDM光纤头；所述调Q系统包括第一光纤准直器阵列、光栅对、第二光纤准直器阵列和设于光栅对两个光栅之间的调Q晶体；所述第一光纤准直器阵列与增益光纤阵列连接，第二光纤准直器阵列与输出尾纤阵列连接；所述WDM光纤头与光栅对的第二光栅构成多波长脉冲种子光源的谐振腔；泵浦光经泵浦耦合系统耦合进增益光纤阵列，产生激发光，激发光在谐振腔内产生振荡，并在谐振腔内调Q晶体作用下由尾纤阵列输出脉冲种子光,脉冲种子光经光纤放大级放大之后由光谱合成输出系统输出放大的脉冲激光。

进一步的，所述泵浦耦合系统包括依光路设置的光束准直整形元件和聚焦透镜。

进一步的，所述光束准直整形元件为整形棱镜组、光栅组或透镜组，或是其中两种或三种的组合。

进一步的，所述光谱合成输出系统包括依光路设置的光纤头阵列、准直透镜和输出光栅对。

进一步的，所述光纤头阵列固定于一V型槽阵列上。

进一步的，还包括一望远镜系统，设于光谱合成输出系统后面。

进一步的，所述泵浦源为多模LD阵列、单管LD或宽谱光源。

进一步的，所述第一光纤准直器阵列和第二光纤准直器阵列分别设于一V型槽阵列上。

进一步的，所述WDM光纤头作为多波长脉冲种子光源的谐振腔的前腔镜，其入射面镀有对泵浦光增透对种子光高反的膜层；所述光栅对的第二光栅作为后腔镜，其出射面镀有对泵浦光高反对种子光部分反射的膜层。

本实用新型的有益效果为：采用同一调Q晶体对一组不同波长的种子光进行调Q，再对各波长的种子光放大激光进行合束输出，获得功率稳定的高功率脉冲光纤激光输出，平均功率高，且结构简单，易于实现，而且大大减小了调Q开关的尺寸，降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型高功率脉冲光纤激光器实施例结构示意图。

附图标示：10、多波长脉冲种子光源；11、泵浦源；12、泵浦耦合系统；121、光束准直整形元件;122、聚焦透镜；13、增益光纤阵列；131、WDM光纤头；132、增益光纤；14、调Q系统；141、第一光纤准直器阵列；142、第一光栅；143、调Q晶体；144、第二光栅；145、第二光纤准直器阵列；15、输出尾纤阵列；20、光纤放大级；30、光谱合成输出系统；31、光纤头阵列；32、准直透镜；33、输出光栅对；40、望远镜系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

本实用新型的高功率脉冲光纤激光器采用同一调Q晶体对一组不同波长的种子光进行调Q，再对各波长的种子光放大激光进行合束输出，获得功率稳定的高功率脉冲光纤激光输出，平均功率高，且结构简单，易于实现，而且大大减小了调Q开关的尺寸，降低了成本。

具体的，如图1所示的实施例，包括多波长脉冲种子光源10、光纤放大级20和光谱合成输出系统30；多波长脉冲种子光源10包括依光路设置的泵浦源11、泵浦耦合系统12、增益光纤阵列13、调Q系统14和输出尾纤阵列15，输出尾纤阵列15各尾纤分别与光纤放大级20各放大光纤连接。