[发明专利]用以提高亮度的光谱复用二极管泵浦模块

说明书

本发明提供了一种光谱复用二极管泵浦模块以增加亮度的方法，所述方法包括以第一波长从二极管激光器封装中的相应二极管激光器生成一个或多个泵浦光束，以不同于所述第一波长的第二波长从所述二极管激光器封装中的相应二极管激光器生成一个或多个泵浦光束，将所述第一波长的所述泵浦光束中的至少一个与所述第二波长的所述泵浦光束中的至少一个波长组合，以形成一个或多个组合泵浦光束，并且在耦合到所述二极管激光器封装的泵浦光纤中接收所述组合泵浦光束。激光器系统可包括多波长泵浦模块和增益光纤，所述增益光纤具有有源掺杂的纤芯，以便具有对应于所述多个波长的吸收光谱，所述增益光纤用于接收所述泵浦光并且产生输出波长的输出光束。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月18日提交的美国临时申请No.62/310,511的优先权，该临时申请据此全文以引用方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及二极管泵浦光纤激光器。

背景技术

连续波光纤激光器可以生成具有相对优异光束质量的多个千瓦级激光束。光纤激光器的功率缩放受光纤中的非线性过程和热效应的限制。需要一些方法来解决这些限制，以便以实际方式实现光纤激光器的进一步功率缩放。另外，激光二极管源的各种应用，诸如直接二极管材料处理、照明和固态激光器的泵浦可以受益于较亮的光输出。

发明内容

根据所公开的技术的一些示例，方法包括：以第一波长从相应的二极管激光器生成一个或多个泵浦光束；以不同于第一波长的第二波长从相应的二极管激光器生成一个或多个泵浦光束；将第一波长的一个或多个泵浦光束中的至少一个与第二波长的一个或多个泵浦光束中的至少一个组合，以形成至少一个组合泵浦光束；并且将至少一个组合泵浦光束引导至泵浦光纤。一些示例还包括将至少一个组合泵浦光束耦合到增益光纤以便在增益光纤中产生光学增益，并且增益光纤包括掺镱纤芯，并且第一波长对应于与900nm至930nm的波长范围相关联的镱吸收峰或吸收带，并且第二波长对应于与970nm至980nm波长范围相关联的镱吸收峰或吸收带。

根据所公开技术的进一步示例，激光二极管封装包括：导热外壳；第一多个二极管激光器，用于发射具有第一波长范围的对应激光束；第二多个二极管激光器，用于发射具有不同于第一波长范围的第二波长范围的对应激光束；波长复用器，用于接收第一多个激光束和第二多个激光束并且基于第一波长范围和第二波长范围之间的差异来组合激光束；聚焦光学器件，用于接收和聚焦组合激光束；和输出光纤，用于接收聚焦的组合激光束。在一些示例中，激光二极管封装还包括第一偏振复用器，用于接收和组合具有第一偏振态的第一多个激光束的第一子组和具有与第一偏振态正交的第二偏振态的第一多个激光束的第二子组，以产生被引导至波长复用器的第一组偏振复用激光束；和第二偏振复用器，用于接收和组合具有第一偏振态的第二多个激光束的第一子组和具有与第一偏振态正交的第二偏振态的第二多个激光束的第二子组，以产生被引导至波长复用器的第二组偏振复用激光束。

根据所公开技术的另外的示例，激光器系统包括泵浦模块和增益光纤，该泵浦模块用于将第一波长范围和不同于第一波长范围的第二波长范围的泵浦光耦合到泵浦光纤中，并且该增益光纤具有有源掺杂的纤芯，以便具有对应于第一波长范围和第二波长范围的吸收光谱，增益光纤用于接收泵浦光并且产生输出波长的输出光束。在一些示例中，泵浦模块包括：第一多个二极管激光器，用于生成具有第一波长范围内的波长的多个对应的二极管激光泵浦光束；和第二多个二极管激光器，用于生成具有第二波长范围内的波长的多个对应的二极管激光泵浦光束，并且第一多个二极管激光泵浦光束被偏振复用，第二多个二极管激光泵浦光束被偏振复用，并且第一多个偏振复用二极管激光泵浦光束与第二多个偏振复用二极管激光泵浦光束波长复用。

从下面参照附图进行的详细描述中，所公开技术的前述和其他目的、特征和优点将变得更加明显。

附图说明

图1A至图1D示出了以多个波长泵浦的光纤激光器系统的示意性和代表性的剖面。