[发明专利]一种高功率连续光纤激光器及其中心光纤的处理方法

说明书

本申请实施例属于光纤激光器技术领域，涉及一种高功率连续光纤激光器中心光纤的处理方法。本申请提供的技术方案包括如下步骤：将正向合束器的中心光纤采用光纤错位或盘绕的方式熔接包层光剥离器，包层光剥离器对中心光纤信号光进行剥离；将经过包层光剥离器后的中心光纤熔接波分复用器；将波分复用器的信号光纤进行密封保护，波分复用器的红光光纤熔接红光二极管。将光纤激光器中心光纤激光进行衰减处理，充分地保护红光二极管，从而很好地保护了激光器指示红光，保证红光和信号光在不同通道，信号光传输光纤与红光传输的光纤互不干扰。本发明利用的光学器件体积很小，降低了制作难度和物料成本，为光纤激光器小型化、紧凑化提供了较好的基础。

技术领域

本申请涉及光纤激光器技术领域，更具体的说，特别涉及一种高功率连续光纤激光器中心光纤的处理方法。

背景技术

基于全光纤结构的高功率掺镱光纤激光器，由于其光束质量、体积、重量、效率、散热、稳定性等方面均具有明显优点，在工业和军事领域均呈现出良好的应用前景，已经广泛应用于金属的切割、焊接、表面处理和3D打印等，例如不锈钢、铝、铜等材料。

高功率光纤激光器通常采用以下三种激光谐振腔结构：1、单端泵浦结构，只通过正向泵浦合束器或反向泵浦合束器，将多个单向泵浦激光二极管耦合进谐振腔；2、侧泵结构，通过采用GT－WAVE结构，泵浦光纤和增益光纤并到一起，多个泵浦激光二极管通过正反向合束器耦合进泵浦光纤，泵浦光被增益光纤吸收，自发辐射信号光在增益光纤和光栅之间谐振产生激光；3、双端泵浦结构，通过正反向两个泵浦合束器，将泵浦光通过对称或非对称结构从谐振腔两侧注入，这样增益光纤上泵浦光功率分布和温度均匀性明显改善。上述三种结构谐振腔都存在同样问题，信号光在高低反光栅之间谐振，低反光栅输出激光，虽然高反光栅反射率大于99％，但是由于带宽展宽导致会有一部分光从高反光栅一侧泄露，而该侧通常要连接红光LD，作为激光器的指示光。

目前市场上激光器处理方式为：1、将正向输出光纤耦合进半透半反镜装置，该透镜对900－1200nm高透，对600－700nm红光反射，这样从谐振腔高反光栅泄露的光直接透过半透半反镜，进入到装置内，以热量形式耗散掉，而红光通过耦合端口空间传输到半透半反镜表面，反射后进入中心光纤，然后进入谐振腔、QBH(光纤激光输出头)，这种方式的主要缺点：空间耦合装置成本高，中心光纤断面洁净度要求很高，装配内部洁净度和密封性要求很高，半透半反镜与红光LD之间角度要严格控制，否则容易烧坏端面，烧坏透镜，散热面积集中容易导致装置很热；2、将中心光纤熔接包层光剥离器，包层光剥离器光纤末端切割斜角对准吸收体，吸收体通过金属盖子密封，红光通过闲余合束器泵浦光纤耦合，作为指示光，主要缺点：中心光纤通过包层光剥离器后会剩余较多信号光，对光纤末端处理要求较高，不允许光纤端面有脏污和不平整，吸收体通过金属盖子保护，密封性很难做到很好，在恶略的现场环境中容易有灰尘进入导致烧毁；红光的处理要求泵浦合束器多一条闲余光纤，在功率极限情况下对合束器提出较高要求，成本会很高，同时红光的功率需要较大，增加了风险和成本。

综上可知，现有的光纤激光器的正向中心光纤处理均存在不合理之处，所以有必要加以改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高功率连续光纤激光器中心光纤的处理方法，可以将光纤激光器中心光纤激光进行衰减处理，充分地保护红光二极管，从而很好地保护了激光器指示红光，保证红光和信号光在不同通道，信号光传输光纤与红光传输的光纤互不干扰。

为了解决以上提出的问题，本发明实施例提供了如下所述的技术方案：

一种高功率连续光纤激光器中心光纤的处理方法，包括如下步骤：

将正向合束器的中心光纤采用光纤错位或盘绕的方式熔接包层光剥离器，包层光剥离器对中心光纤信号光进行剥离；

将经过包层光剥离器后的中心光纤熔接波分复用器；

将波分复用器的信号光纤进行密封保护，波分复用器的红光光纤熔接红光二极管。