[发明专利]一种半导体光纤激光器组件和光纤激光器

说明书

本发明公开了一种半导体光纤激光器组件和光纤激光器。其中半导体光纤激光器组件包括泵浦模块、有源光纤和装配板；有源光纤设置在装配板的上表面上，泵浦模块也设置在装配板上，且与有源光纤设置在同一面或相反面；有源光纤的两端分别设置有输入侧光纤光栅和输出侧光纤光栅，从而在输入侧光纤光栅和输出侧光纤光栅之间形成激光谐振腔；泵浦模块中包括依次设置的多个半导体激光器单管、准直镜组和反射镜组，各半导体激光器单管的光束通过反射镜组实现合束。上述方案公开的上述直接泵浦的小型化全光纤激光器，采用半导体激光器直接泵浦有源光纤产生激光的方式,省去了使用无源光纤进行泵浦激光合束的环节，具有集成化、模块化、轻量化等优点。

技术领域

本发明属于半导体光纤激光器技术领域，特别涉及一种半导体光纤激光器组件和光纤激光器。

背景技术

参见图1(a)所示，现有光纤激光器通常配有多个半导体激光器泵浦源，每个泵浦源的尾纤与无源光纤熔接，多个泵浦源的光通过光纤合束的方式合并到一个带有光纤光栅的无源光纤中，然后无源光纤再与有源光纤熔接，有源光纤之后再与带有光纤光栅的无源光纤熔接，有源光纤两端的无源光纤上的光纤光栅形成激光谐振腔。图1(b)示出了另一种现有的GTwave侧泵浦结构光纤激光器，通常配有多个半导体激光器泵浦源。每个泵浦源的尾纤与无源光纤熔接。多个泵浦源的无源光纤通过GTwave结构与有源光纤合束。如图1(c)所示，泵浦无源光纤的纤芯与有源光纤的纤芯共用包层，泵浦光逐渐转移到有源光纤纤芯中，有源光纤的两端与带有光纤光栅的无源光纤熔接，两端的无源光纤上的光纤光栅形成激光谐振腔。

上述的激光器光纤熔接点多，不仅工艺复杂，而且导致设备尺寸大，增加重量；每个熔接点都有可能降低效率，增加损坏的风险；有源光纤两端都熔接带有光纤光栅的无源光纤，增加了光纤总长度，可能导致非线性效应。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种半导体光纤激光器组件和光纤激光器，采用半导体激光器直接泵浦有源光纤产生激光的方式(Directly Pumped Fiber laser,简称DPFL),省去了使用无源光纤进行泵浦激光合束的环节，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种半导体光纤激光器组件，所述半导体光纤激光器组件包括泵浦模块、有源光纤和装配板；

所述有源光纤设置在所述装配板的上表面上，所述泵浦模块也设置在所述装配板上，且与所述有源光纤设置在同一面或相反面，所述泵浦模块上设置有冷却装置，所述冷却装置通过所述装配板对所述有源光纤进行冷却；

所述有源光纤的两端分别设置有输入侧光纤光栅和输出侧光纤光栅，从而在所述输入侧光纤光栅和所述输出侧光纤光栅之间形成激光谐振腔；

所述泵浦模块中包括依次设置的多个半导体激光器单管、准直镜组和反射镜组，各所述半导体激光器单管的光束通过所述反射镜组实现合束；

所述泵浦模块的半导体激光直接空间耦合进入有源光纤，从而泵浦有源光纤产生激光,省去使用无源光纤进行泵浦激光合束的环节。

可选的，所述准直镜组用于对各所述半导体激光器单管发出的光束进行校直，包括快轴准直镜和慢轴准直镜，所述快轴准直镜和所述慢轴准直镜的个数与所述半导体激光器单管的个数相同。

可选的，所述反射镜组包括多个第一转向反射镜，还包括一个第二转向反射镜和/或偏振合束镜，所述第一转向反射镜的个数与所述半导体激光器单管的个数相同，所述第二转向反射镜的面积大于所述第一转向反射镜，各所述半导体激光器单管发出的光束经所述第一转向反射镜后形成光束堆叠，所述光束堆叠经所述第二转向反射镜和/或偏振合束镜后，再由耦合透镜耦合进入所述泵浦模块的尾纤。

可选的，所述泵浦模块的尾纤为双包层光纤，所述尾纤的芯直径取值范围为250-800μm,数值孔径为0.2-0.46。