CN102044826A - 一种光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光纤激光器，由两个或多个光纤激光器单元(1)、光纤合束器(2)、大芯径匹配光纤(3)、光纤端帽(4)等器件组成，两个或多个光纤激光器单元(1)输出光经光纤合束器(2)和束后得到高功率激光输出。本发明可获得高功率激光输出，保证光纤激光器在具有较高的系统稳定性。
Description
技术领域
本发明属于光纤激光器技术领域，特别涉及一种大功率光纤激光器。
背景技术
激光加工是一门发展极快的高新技术，目前其应用范围已遍及各行各业，不仅广泛用于打孔、打标、切割、焊接和热处理等方面，而且广泛用于各种精细加工。特别在有色金属材料加工方面，激光加工更表现出了独特的优势。激光器作为激光加工系统的核心元件，其技术水平很大程度上决定了激光加工的质量。目前应用于激光加工的激光器主要是CO2激光器和Nd:YAG固体激光器。两种激光器中，CO2激光器维持费用高，柔性差，广泛应用受到很大限制；由于材料对激光吸收具有波长选择性，一般金属材料对波长较短的激光更易吸收，短波长的Nd:YAG固体激光器(激光波长为1μm)在金属材料加工方面比CO2激光(激光波长为10.6μm)更有优势。而固体Nd:YAG激光器虽然吸收率较高，但Nd:YAG激光器体积庞大，而且输出功率有限。作为第三代激光器的光纤激光器，不仅输出波长与YAG激光器波长相同，而且体积小，寿命长，效率高，光束质量好，维护简单，可用光纤传输，在高温高压、高震动、高冲击的恶劣环境中可正常运转。
由于光纤激光器的应用范围广，人们希望得到更高功率、更高光束质量激光输出的光纤激光器来满足激光工业加工领域的需要。近年来，人们对于高功率光纤激光器的研究主要集中在高功率激光输出及高光束质量方面。很多公司及研究院所也竞相研制出千瓦级高功率光纤激光器。
发明内容
本发明的目的是提供一种可实现大功率输出的的光纤激光器。
本发明采用的技术方案是，按照本发明所述的一种光纤激光器，包括：光纤激光器单元1、光纤合束器2、大芯径匹配光纤3、光纤端帽4，各光纤激光器单元1激光输出光纤与光纤合束器2输入端各匹配光纤相熔接，光纤合束器2输出光纤与大芯径匹配光纤3相熔接，大芯径匹配光纤3另一端与一端带有光纤端帽4的匹配光纤相熔接。
上述的光纤激光器单元1包括带尾纤的半导体泵浦源5、信号光反射光纤光栅6、掺杂光纤7、输出耦合光纤光栅8、泵浦光剥离器9，掺杂光纤7两端分别与信号光反射光纤光栅6及输出耦合光纤光栅8相熔接；带尾纤的半导体泵浦源5与信号光反射光纤光栅6另一端相熔接，输出耦合光纤光栅8输出端与泵浦光剥离器9相熔接。
所述的光纤激光器单元1为两个以上。
光纤合束器(2)为将两根以上经熔融拉锥后的输入光纤(10)与大芯径匹配光纤(3)对准后相熔接的器件。
按照本发明所述的一种光纤激光器包括两个或多个光纤激光器单元，且每个光纤激光器单元都是独立的，单个光纤激光器单元的损坏只会影响最终输出激光的总功率，而不会对整个光纤激光器输出激光产生决定性的影响。
采用上述技术方案，本发明具有下列优点：
本发明所述高功率光纤激光器具有独立的光纤激光器单元，可通过合束方式获得高功率激光输出，因此适合于制作系统稳定性较高的工业加工用高功率光纤激光器。
附图说明
图1是本发明所述一种光纤激光器结构示意图；
图2是本发明所述光纤激光器单元结构示意图；
图3是本发明所述光纤合束器结构示意图；
图中：1、光纤激光器单元，2、光纤合束器，3、大芯径匹配光纤，4、光纤端帽带，5、尾纤的半导体泵浦源，6、信号光反射光纤光栅，7、掺杂光纤，8、输出耦合光纤光栅，9、泵浦光剥离器
具体实施方式
为进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例，对本发明提出的，进行详细说明如下。
本发明一种光纤激光器结构如图1所示，包括：光纤激光器单元1、光纤合束器2、大芯径匹配光纤3、光纤端帽4，各光纤激光器单元1激光输出光纤与光纤合束器2输入端各匹配光纤相熔接，光纤合束器2输出光纤与大芯径匹配光纤3相熔接，大芯径匹配光纤3另一端与一端带有光纤端帽4的匹配光纤相熔接。
本发明所述光纤激光器单元是高功率光纤激光器的基本组成单元，其结构如图2所示，包括：带尾纤的半导体泵浦源5、信号光反射光纤光栅6、掺杂光纤7、输出耦合光纤光栅8、泵浦光剥离器9，掺杂光纤7两端分别与信号光反射光纤光栅6及输出耦合光纤光栅8相熔接；带尾纤的半导体泵浦源5与信号光反射光纤光栅6另一端相熔接，输出耦合光纤光栅8输出端与泵浦光剥离器9相熔接。
光纤合束器2为将各个光纤激光器单元1的输出光纤10经熔融拉锥后与大芯径匹配光纤3对准后相熔接器件。
根据以上描述和附图，可以更充分的理解本发明，给出这些附图仅仅是为了说明的目的，而不是对本发明的限制。
根据以上描述可以进一步清楚本发明的应用范围。然而应当明白，虽然给出了本发明的优选实施例，但仅仅为了说明的目的。根据这些详细的描述，本领域专业人员显然知道，在本发明的精神和范围内可以作各种变化和改动。
Claims (3)
1.一种光纤激光器，包括：光纤激光器单元(1)、光纤合束器(2)、大芯径匹配光纤(3)、光纤端帽(4)；其中的光纤激光器单元(1)包括带尾纤的半导体泵浦源(5)、信号光反射光纤光栅(6)、掺杂光纤(7)、输出耦合光纤光栅(8)、泵浦光剥离器(9)，掺杂光纤(7)两端分别与信号光反射光纤光栅(6)及输出耦合光纤光栅(8)相熔接；带尾纤的半导体泵浦源(5)与信号光反射光纤光栅(6)另一端相熔接，输出耦合光纤光栅8输出端与泵浦光剥离器(9)相熔接；其特征在于：光纤激光器单元(1)激光输出尾纤与光纤合束器(2)输入端各匹配光纤相熔接，光纤合束器(2)输出光纤与大芯径匹配光纤(3)的一端相熔接，大芯径匹配光纤(3)另一端与一端带有光纤端帽(4)的匹配光纤相熔接。
2.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于：所述的光纤激光器单元(1)为两个以上。
3.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于：光纤合束器(2)为将两根以上经熔融拉锥后的输入光纤(10)与大芯径匹配光纤(3)对准后相熔接的器件。
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