[发明专利]一种基于石英波导耦合的大功率光纤激光器有效
申请号: | 202010515644.X | 申请日: | 2020-06-09 |
公开(公告)号: | CN111628397B | 公开(公告)日: | 2021-12-28 |
发明(设计)人: | 李佳峻;李伟;李琼 | 申请(专利权)人: | 相位光粒(北京)科技有限公司 |
主分类号: | H01S3/067 | 分类号: | H01S3/067;H01S3/094;H01S3/102;H01S3/131 |
代理公司: | 成都正煜知识产权代理事务所(普通合伙) 51312 | 代理人: | 李龙 |
地址: | 100000 北京市海*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 石英 波导 耦合 大功率 光纤 激光器 | ||
本发明涉及光电学领域,提供了一种基于石英波导耦合的大功率光纤激光器,目的在于提供的一种结构简单、耦合效率高、成本更低、转化效率高,可实现万瓦级大功率光纤激光输出。主要方案为,LD泵浦源通过反射镜后经耦合透镜进入第一石英波导中,通过第一石英波导耦合进入双包层光纤的内包层中,还包括输入端的种子激光器,其发射激光通过耦合镜进入第一石英波导中,通过第一石英波导耦合进入双包层光纤的纤芯中,在泵浦光的抽运下实现激光放大,并通过第二石英波导输出。也可去掉种子激光,换成一反射镜对激光进行全反射,实现激光振荡输出,此时为激光振荡器。本发明用作激光器和振荡器使用。
技术领域
本专利涉及一种大功率光纤激光器,具体说是一种不需要光纤耦合器的大功率光纤激光器。
背景技术
现在大功率的光纤激光器多采用进口的光纤耦合器,而且功率受到限制,采用口径较大的石英波导(或称端帽)与光纤端面进行熔接,使其界面处的功率密度大为降低,从而极大增加光纤所承载的功率,提高光纤激光器大功率运转的稳定性和可靠性,同时也可替代大功率光纤耦合器,而大功率光纤耦合器一般为进口产品,本专利采用大口径石英波导耦合器,为进一步研制更大功率的光纤激光器提供支撑。
本发明输入、输出端皆采用了大口径石英波导,可最大限度的降低光纤端面,尤其是与空气界面的功率密度,保证大功率光纤激光稳定可靠运行,并且系统结构简单、耦合效率高、成本更低。
本发明还可以进一步提高光纤激光器功率,方法就是双端泵浦,即在右端对称的放置LD泵浦源,实现更大功率激光输出。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题,提供的一种结构简单、耦合效率高、成本更低、转化效率高,可实现万瓦级大功率光纤激光输出。
本发明为解决上述技术问题,采用以下有益效果:
一种基于石英波导耦合的大功率光纤激光器,包括多个大功率LD泵浦源,第一LD泵浦源通过第一反射镜后经第一耦合透镜进入第一石英波导中,通过第一石英波导耦合进入双包层光纤的内包层中,
还包括输入端的种子激光器,其发射激光通过第一耦合透 镜进入第一石英波导中,通过第一石英波导耦合进入双包层光纤的纤芯中,在泵浦光的抽运下实现激光放大,并通过第二石英波导输出。
上述技术方案中,将第二LD泵浦源通过第二反射镜后经第二耦合透镜进入第二石英波导中,通过第二石英波导耦合进入双包层光纤的内包层中。
上述技术方案中,第一石英波导和第二石英波导上都镀2层增透膜,厚度分别为975nm和1080nm。
上述技术方案中,多个LD泵浦源(1-6个)和对应的反射镜按图依次放置。
上述技术方案中,石英波导与双包层光纤是由熔接装置进行了对芯熔接,耦合进入石英波导的泵浦光高效进入双包层光纤的包层中,种子激光或激光在纤芯中传输。
本发明还提供了一种基于石英波导耦合的自激振荡大功率光纤激光器,包括多个大功率LD泵浦源,第一LD泵浦源通过第一反射镜后经第一耦合透镜进入第一石英波导中,通过第一石英波导耦合进入双包层光纤的内包层中,在泵浦光的抽运下,双包层光纤的纤芯中的掺杂粒子的电子从基态跃迁至激发态,并受激辐射产生激光,从第一石英波导射出后在第三反射镜和第二石英波导的输出端面形成激光振荡,实现激光的放大,由于第三反射镜镀反射膜,第二石英波导镀增透膜,所以产生的激光通过石英波导输出,实现大功率的激光输出。
上述技术方案中,第三石英波导输出端镀1080nm 后的96%的减反膜,反射镜镀1080nm反射膜。
本发明因为采用上述技术方案,因此具备以下有益效果:
一、替代进口光纤耦合器,结构简单,可以进一步提升激光功率。
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