[实用新型]用于高功率全光纤激光器的反馈光隔离器

说明书

技术领域：

本实用新型属于光纤激光器技术领域，用于对高功率全光纤激光器的反向反馈光进行隔离，以保证光纤激光器在高反射条件下的正常工作。

背景技术：

光纤激光器是新一代的工业加工激光器之一，具有体积小、重量轻、光束质量好、免维护、节能环保等优点，目前功率在数百瓦以上的高功率光纤激光器，已广泛应用于金属材料的切割、焊接等领域。在实际应用中，通常需要加工如铝、不锈钢、黄铜、紫铜等高反射性材料，一部分反射光会沿着原光路返回激光谐振腔，造成激光输出不稳定或是激光器损坏。为解决反射光的问题，一种方法是在光路中加入包层光剥离器，对耦合进入光纤包层的光进行剥离处理，但对在耦合进入光纤纤芯的光无法处理，不能从根本上隔离反向传输的反馈光；另一种是加入单向光隔离器，但目前的单向光隔离器仅能承受百瓦以下的传输功率。如何对进入纤芯的反馈光进行隔离处理，同时正向传输数百瓦以上激光，是目前商用高功率光纤激光器所面临的一个技术难题。

发明内容：

本实用新型为解决背景技术中存在的技术问题，提供一种用于高功率全光纤激光器的反馈光隔离器，对反向传输的反馈光，包括耦合进入光纤纤芯和包层的反馈光进行有效隔离，以保证光纤激光器在加工高反材料时的稳定性和可靠性。

本实用新型的技术方案为：

用于高功率全光纤激光器的反馈光隔离器，由于输入尾纤、准直透镜、等腰直角棱镜、聚焦透镜、输出尾纤和反馈光吸收区组成，其特征在于：输入尾纤和准直透镜安装在一起成输入光纤准直器，聚焦透镜和输出尾纤安装在一起成输出光纤准直器，等腰直角棱镜放置在输入光纤准直器、输出光纤准直器之间，且等腰直角棱镜的直角正对着聚焦透镜的中心，反馈光吸收区设计在等腰直角棱镜的两个直角面对应处，整体封装成反馈光隔离器。

所述的输入尾纤和输出尾纤均为双包层传输光纤，端面均熔接一段纯石英晶体作为光纤端帽并镀激光增透膜，用于传输高功率激光。

所述的等腰直角棱镜放置时，等腰直角棱镜心轴线与经输入光纤准直器后的准直光束中心轴线的轴向相重合，斜面镀激光增透膜，两个直角面镀激光高反射膜。

本实用新型很方便的接入光纤激光器光路，正向激光可无损通过，反馈回来的反向激光被等腰直角棱镜反射至隔离器壁后通过冷却系统将热量带走，而不会沿光纤反射至光纤激光器谐振腔内。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的具体使用示意图。

具体实施方式：

结构附图对发明作进一步描述。

如图1所示，用于高功率全光纤激光器的反馈光隔离器，由于输入尾纤1、准直透镜2、等腰直角棱镜3、聚焦透镜4、输出尾纤5和反馈光吸收区6组成，其特征在于：输入尾纤1和准直透镜2安装在一起成输入光纤准直器，聚焦透镜4和输出尾纤5安装在一起成输出光纤准直器，等腰直角棱镜3放置在输入光纤准直器、输出光纤准直器之间，且等腰直角棱镜3的直角正对着聚焦透镜4的中心，反馈光吸收区6设计在等腰直角棱镜3的两个直角面对应处，整体封装成反馈光隔离器10。

所述的输入尾纤1和输出尾纤5均为双包层传输光纤，端面均熔接一段纯石英晶体作为光纤端帽并镀激光增透膜，用于传输高功率激光。

所述的等腰直角棱镜3放置时，等腰直角棱镜3心轴线与经输入光纤准直器后的准直光束中心轴线的轴向相重合，斜面镀激光增透膜，两个直角面镀激光高反射膜。

以典型的高功率光纤激光器为例。如图2所示，带尾纤的泵浦半导体激光器201熔接于全反光纤光栅202，全反光纤光栅熔接于增益光纤203，增益光纤203熔接于输出耦合光栅204，输出耦合光栅204与本实用新型的输入尾纤205相熔接，输入尾纤端面熔接一段纯石英晶体作为光纤端帽并镀激光增透膜，由增益光纤产生的激光经输入尾纤205和准直透镜206形成一准直激光束沿等腰直角棱镜207光轴无损耗通过，随后经聚焦透镜208耦合进入输出尾纤209，输出尾纤209与激光输出系统211相熔接，激光束通过激光输出系统211实现输出。当有反馈光沿激光输出系统211返回时，反馈光首先经过输出尾纤209，并经聚焦透镜208准直后射向等腰直角棱镜207，由于经包层和纤芯传输的反向传输的反馈光具有较大的发散角，将入射至等腰直角棱镜207的两个直角面上，再被反射至反馈光隔离器20的两侧反馈光吸收区210，再由冷却系统将热量带走。因此，反馈光可得到有效隔离，而不会进入激光谐振腔内。