[实用新型]激光系统

说明书

本实用新型提出了一种激光系统，包括激光振荡器，在激光振荡器内或者激光振荡器与激光系统中的激光放大器之间设置有长周期光纤光栅，利用长周期光纤光栅在拉曼波段的高损耗性，以抑制受激拉曼散射。同时，通过控制加入的长周期光纤光栅的数目，灵活调整抑制比。由于长周期光纤光栅的工作机理是纤芯模式和包层模式之间的耦合，因此其应用在光纤激光器中时温升系数较小，有更大的应用潜力。

技术领域

本实用新型涉及光纤光栅的刻写以及应用技术领域，具体涉及一种融锥型长周期光纤光栅、制备装置、制备方法以及激光系统。

背景技术

光纤激光器具有效率高、光束质量好、体积小、免维护、低运行成本、高光束质量、运转寿命长、易于调制，结构紧凑等优点，在军事、工业、医疗等领域应用广泛。

目前，国际上高功率光纤激光器都是采用主振荡功率放大(MOPA)结构实现的。在MOPA结构光纤激光器中，伴随着输出功率的提升产生的模式不稳定现象严重限制了光纤激光器的光束质量和输出功率。在大部分放大器中，当激光器输出功率在数百瓦量级时，出现模式不稳定性现象，导致高阶模式占据了大部分功率，进而使得激光光束质量严重下降。

采用振荡器结构的高功率光纤激光器，由于光纤光栅对高阶模和低阶模的反射中心波长不同，针对特定波长设计的振荡器对该波长的基模有较高的反射率，对高阶模式反射率较低。因此，振荡器结构能够一定程度抑制模式不稳定。此外，采用振荡器结构的高功率光纤激光器具有结构简单、稳定性好、成本低廉等优点，具有极大的发展前景。

但是，受激拉曼散射(SRS)是限制光纤激光振荡器功率进一步提升的一个关键性因素。受激拉曼散射(SRS)效应在光纤激光中产生的拉曼散射光会与信号光竞争，从而导致信号光功率的下降，严重影响光纤激光振荡器的正常工作，导致光纤激光振荡器输出下降，光束质量变差。

另外，受激拉曼散射(SRS)也是限制光纤激光器功率进一步提升的一个关键性因素。SRS效应在光纤激光器中产生的拉曼散射光是双向传输的，一方面，前向传输的拉曼散射光会与信号光竞争，从而导致信号光功率的下降，影响放大器的正常工作；另一方面，后向传输的拉曼散射光经过放大器放大后进入振荡器，会严重影响振荡器的正常工作，导致振荡器输出下降。另外，激光器的泵浦合束器与LD能够承受的功率都是有限的，后向拉曼散射光经放大后很容易对这些重要的光纤器件造成损坏。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提出了一种激光系统。本实用新型在激光振荡器内或者激光振荡与激光系统中的激光放大器之间设置有长周期光纤光栅，利用长周期光纤光栅在拉曼波段的高损耗性，以抑制受激拉曼散射，对于高功率光纤激光器的发展具有重要的意义。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：

激光系统，包括激光振荡器，在激光振荡器内或者激光振荡器与激光系统中的激光放大器之间设置有长周期光纤光栅。其一，通过将长周期光纤光栅接入光纤激光振荡器腔内，利用长周期光纤光栅在拉曼波段的高损耗性，以抑制受激拉曼散射。本实用新型利用长周期光纤光栅其在拉曼波段的高损耗性，对光纤激光振荡器内部前后向的拉曼光均有较好的抑制效果，尤其是对后向拉曼光的抑制，使得由于高功率后向拉曼光对系统造成的风险大大减弱，使得在更高的功率水平下在光纤激光振荡器输出中才能观察到受激拉曼散射现象，大大提高了光纤激光振荡器的功率输出上限。其二，将长周期光纤光栅直接接入激光振荡器与激光系统中的激光放大器之间，利用长周期光纤光栅在拉曼波段的高损耗性，对激光振荡器输出光束进行滤波，使得激光振荡器在更高功率水平下仍能输出较为纯净的信号光，并且提升激光放大器的工作效率，提升整体系统的拉曼阈值。