[实用新型]光纤激光器的光腔模块及光纤激光器

说明书

一种光纤激光器的光腔模块及光纤激光器，该光腔模块包括：金属光腔壳体组件、第一合束器、第二合束器、第一光纤谐振腔以及第二光纤谐振腔。金属光腔壳体组件包括：底层光腔壳体，中层光腔壳体以及光腔盖板。底层光腔壳体包括：第一底板，由内而外依次设置于第一底板上的内部支撑台、外缘支撑台和外缘侧壁。第一底板上设置有供第一合束器和第二合束器安装的平台；内部支撑台和外缘支撑台之间限定出供第一光纤谐振腔安装的第一空间；中层光腔壳体中限定出供第二光纤谐振腔安装的第二空间，内部支撑台和外缘支撑台用于支撑中层光腔壳体并传导第二光纤谐振腔的热量；外缘侧壁用于与光腔盖板进行装配。实现了轻量化、结构紧凑的高功率密度输出。

技术领域

本公开属于激光器技术领域，涉及一种光纤激光器的光腔模块及光纤激光器。

背景技术

光纤激光器具有转换效率高，结构灵活、免调节、免维护、高稳定性的优点，能在恶劣的环境中工作，即对灰尘、振荡、冲击、湿度和温度等具有较高的容忍度，这是传统激光器无法比拟的。

光纤激光器的光腔模块作为光纤激光器的核心器件，在批量集成的系统中，考虑紧凑的布局结构，需要更小的体积，更轻的质量。光腔作为单独的模块不仅便于批量流水线的生产，还可以提高光腔的安全稳定性。

激光器的体积及重量问题限制光纤激光器在特殊领域的应用，在需要便携使用或者高集成化的场合中需要激光模块更小的体积和更轻的质量。

光纤激光器的谐振腔结构内，增益光纤内部的功率密度较高，如果不能够提供较好的散热条件，可能会导致光纤烧坏的风险。

传统的激光器，当激光输出功率达到百瓦级时，需要将光纤器件直接固定于水冷板上或者强制风冷处理。在实现本公开的过程中，公开人发现上述现有技术存在如下技术缺陷：(1)直接将光纤器件放置于水冷板上的方式占用面积大，受到水冷板的水道走向不能随意打孔等因素影响光学器件的布局，同时也造成操作不便，生产操作需要搬动大块水冷板；(2)采用风冷方式的金属壳体需要辅助风扇，增加体积；(3)在一个水冷板上实现多台激光器的集成，会发生光纤器件的交叉错乱，生产操作难度大，各个激光器的功能器件难以辨识，工作时存在安全隐患；(4)目前所设计的光谐振腔结构只在冷却介质平面内只排布一层，没有充分利用光纤器件垂直腔面的空间资源。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种光纤激光器的光腔模块及光纤激光器，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种光纤激光器的光腔模块。该光腔模块包括：金属光腔壳体组件和光纤激光模块，光纤激光模块包括第一合束器、第二合束器、与第一合束器的输出端连接的第一光纤谐振腔以及与第二合束器的输出端连接的第二光纤谐振腔。其中，金属光腔壳体组件包括：底层光腔壳体，设置于底层光腔壳体内部的中层光腔壳体，以及光腔盖板。底层光腔壳体包括：第一底板，以及由内而外依次设置于第一底板上的内部支撑台、外缘支撑台和外缘侧壁。第一底板上设置有供第一合束器和第二合束器安装的平台；内部支撑台和外缘支撑台之间限定出供第一光纤谐振腔安装的第一空间；中层光腔壳体中限定出供第二光纤谐振腔安装的第二空间，内部支撑台和外缘支撑台用于支撑中层光腔壳体并传导第二光纤谐振腔的热量；外缘侧壁设置于第一底板的外周，用于与光腔盖板进行装配和实现光腔模块的封装。

根据本公开的实施例，中层光腔壳体包括：第二底板以及设置于第二底板外围的外缘凸台，第二底板与内部支撑台固定，外缘凸台与外缘支撑台位置对应且相互固定；外缘凸台的高度比第二光纤谐振腔的高度大1mm～3mm。

根据本公开的实施例，内部支撑台上设置有限位柱，第二底板上设置有与限位柱匹配的限位孔，内部支撑台上还设置有用于与第二底板固定的装配孔，第二底板上对应设置有用于与内部支撑台固定的装配孔。