[发明专利]除返光纤激光器及除返光纤

说明书

除返光纤激光器及除返光纤，涉及光纤激光器技术领域，除返光纤激光器包括除返光纤，除返光纤用于消除纤芯中反向传输的返回光，沿所述光纤激光器的激光输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变大，以使在除返光纤的纤芯中沿所述激光输出方向的反方向传输的返回光进入除返光纤的包层。这样，返回光在除返光纤的纤芯中沿激光输出方向的反方向传输的过程中，就会逐步从纤芯进入包层，从而消除返回光对激光器的影响，避免激光器被返回光损坏。

技术领域

本发明涉及光纤激光器技术领域。

背景技术

金属、玻璃等材料对光线的反射效果比较好，这类材料称为高反(高反射光)材料，采用激光对高反材料进行加工时，射在材料表面的激光大部分都会被反射回来，沿光纤激光器的光纤的纤芯逆向返回激光器内，这类返回激光器内的光称为返回光，由于光纤激光器的谐振、增益放大、输出均在光纤的纤芯中进行，在光纤的纤芯中逆向返回的返回光会对激光器造成影响，可能会损坏激光器。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种除返光纤激光器，其能够消除返回光对激光器的影响，避免激光器被返回光损坏。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案。

除返光纤激光器，包括光纤，所述光纤包括用于消除纤芯中反向传输的返回光的除返光纤，沿所述光纤激光器的激光输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变大，以使在除返光纤的纤芯中沿所述激光输出方向的反方向传输的返回光进入除返光纤的包层。

光纤的纤芯的数值孔径代表了光线进出纤芯时的锥角大小，数值孔径越大，意味着允许更大入射/出射角度范围的光线进出。本发明中，沿所述光纤激光器的激光输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变大，也就是说，沿激光输出方向的反方向，除返光纤的纤芯的数值孔径变小，这样，返回光在除返光纤的纤芯中沿激光输出方向的反方向传输的过程中，就会逐步从纤芯进入包层，从而消除返回光对激光器的影响，避免激光器被返回光损坏。

其中，除返光纤分为多段，同一段除返光纤的纤芯的数值孔径相同，所述激光输出方向为从左至右，各段除返光纤从左至右依次连接，每段除返光纤的纤芯的数值孔径大于在该段除返光纤的左方的另一段除返光纤的纤芯的数值孔径。这样，除返光纤就可以由多段纤芯的数值孔径不同的光纤熔接形成，利用现成的光纤就可以做成，而不必专门制作一整条纤芯数值孔径变化的光纤来作为除返光纤。

进一步地，除返光纤有三段，从左至右，第一段除返光纤的纤芯的数值孔径为0.035～0.045，第二段除返光纤的纤芯的数值孔径为0.045～0.055，第三段除返光纤的纤芯的数值孔径为0.06～0.07。经过试验，这个方案的效果最佳，能够消除绝大部分返回光，保护激光器。

更进一步地，从左至右，第一段除返光纤为种子源光纤，第二段除返光纤为功率放大光纤，第三段除返光纤为输出光纤。利用光纤激光器中已有的种子源光纤、功率放大光纤、输出光纤，选择这3类光纤的合适的纤芯的数值孔径，即可作为除返光纤，不必再另外增加一段光纤来作为除返光纤，降低成本，简化结构。

或者，沿所述激光输出方向，除返光纤的纤芯的数值孔径连续变大。除返光纤的纤芯的数值孔径也可以是连续变化的，连续变化的趋势可以调整，例如可以是线性连续，根据不同的需要，可专门制成一段完整的、未经焊接的光纤作为除返光纤，适用于某些特定的场景，效果更好。

其中，所述光纤激光器还包括包层光剥离器，包层光剥离器与所述光纤连接，以剥离在所述光纤的包层中传输的返回光。利用包层光剥离器将进入包层中的返回光从所述光纤中剥离，使这些光线射出所述光纤，优化光纤激光器的光束质量，也避免这些光线再度进入纤芯，彻底消除返回光。

本发明还提出一种除返光纤，其能够消除返回光对激光器的影响，避免激光器被返回光损坏。

为实现上述目的，提出以下技术方案。