[实用新型]无熔接点光纤激光器

说明书

无熔接点光纤激光器，包括激光振荡器，激光振荡器中的所有器件都制作在同一根增益光纤上实现无熔接点。进一步地，还包括激光放大器，激光振荡器和激光放大器中的所有器件都制作在同一根增益光纤上实现无熔接点。高反射光栅与低反射光栅都基于飞秒激光的相位模板动态刻写法在增益光纤上完成刻写。泵浦合束器采用侧面泵浦的方式，且通过熔融拉锥的方式直接在增益光纤上完成侧面泵浦合束器的拉制。通过以上方式，可有效的避免激光器系统中所有的熔接点，从而有效的降低系统发热的情况，有利于激光器输出功率的进一步提升，同时确保系统的稳定性和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及激光器技术领域，具体涉及一种无熔接点的光纤激光器。

背景技术

光纤激光器具有结构紧凑、效率高、光束质量高等优势，近单模光纤放大器最高输出功率超过20kW。近年来，振荡器技术发展迅速，近单模光纤振荡器的输出功率已超过8kW。限制高功率光纤激光系统功率进一步提升的主要原因除了各种非线性效应(如受激拉曼散射、模式不稳定等)，熔接点往往是最致命的地方。光纤熔接点极易导致额外的发热，在功率过大的情况下，熔接点会烧毁，还可能损坏系统中的其它器件。此外，光纤间的熔接可能会带来模场失配，导致纤芯中的基模耦合到了高阶模，进而激发模式不稳定效应。因此，熔接点的处理是高功率光纤激光系统研制中至关重要的环节。若能尽量减少熔接点的数量，甚至不出现熔接点，则对提升高功率光纤激光系统的输出功率，同时确保系统的稳定性和可靠性具有十分重要的意义。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提出了一种无熔接点的光纤激光器。通过将光纤激光器中的光纤布拉格光栅、侧面泵浦合束器等器件直接制备在一根增益光纤上，实现了光纤激光器的一体化设计。整个系统没有一个熔接点，大大提高了系统的稳定性和可靠性，对于高功率光纤激光系统的功率进一步提升具有十分重要的意义。

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：

一种无熔接点光纤激光器，包括激光振荡器，激光振荡器中的所有器件都制作在同一根增益光纤上实现无熔接点。

进一步地，所述激光振荡器包括振荡器泵浦合束器、高反射光栅、低反射光栅和增益光纤，振荡器泵浦合束器采用侧面泵浦合束器，泵浦光源的泵浦光纤以拉锥烧合到增益光纤上的方式组成侧面泵浦合束器；所述高反射光栅和低反射光栅分别通过飞秒激光的相位模板动态刻写法直接刻写在增益光纤上。

进一步地，所述高反射光栅为高反射光纤布拉格光栅，低反光栅为低反射布拉格光栅；所述高反射光纤布拉格光栅以及低反射光纤布拉格光栅的纤芯中设置有与纤芯同心的圆形折射率调制区，折射率调制区的半径小于纤芯半径，折射率调制区与光纤矢量模式均呈现出圆对称，LP₀₁模与LP₁₁模不会发生互耦合，且LP₁₁模的自耦合系数低于LP₀₁模的自耦合系数，LP₁₁模的反射率低于LP₀₁模的反射率。

进一步地，在激光振荡器中，所述高反射光栅和低反射光栅之间的增益光纤上的利用飞秒激光等间距刻写有多个啁啾倾斜光纤布拉格光栅形成级联啁啾倾斜光纤布拉格光栅；或者所述高反射光栅和低反射光栅之间的增益光纤上利用飞秒激光随机长度间隔刻写有多个啁啾倾斜光纤布拉格光栅；或者所述高反射光栅和低反射光栅之间的整个增益光纤上利用飞秒激光刻写有连续的啁啾倾斜光纤布拉格光栅。

进一步地，所述激光振荡器输出端的增益光纤上利用飞秒激光等间距刻写有多个啁啾倾斜光纤布拉格光栅形成级联啁啾倾斜光纤布拉格光栅。或者，所述激光振荡器输出端的增益光纤上利用飞秒激光随机长度间隔刻写有多个啁啾倾斜光纤布拉格光栅。或者，所述激光振荡器输出端的整个增益光纤上利用飞秒激光刻写有连续的啁啾倾斜光纤布拉格光栅。