CN104659642A - 一种双包层光纤激光器的泵浦装置 - Google Patents
一种双包层光纤激光器的泵浦装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种双包层光纤激光器的泵浦装置，该装置由一根石英总传输光纤和熔接在其上的若干个分支石英传输光纤、带尾纤的半导体激光器、聚焦透镜组等组成。通过这些分支，若干个无需制冷的大功率激光器输出的激光被耦合进入这根总传输光纤并向一个方向传输，从这根总传输光纤的一端可以获得功率较大的激光束用以泵浦双包层光纤激光器。与在先技术相比，在不需要制冷的情况下，可以获得较大的泵浦光功率。该装置结构简单、易于制造，有较高的实用价值。
Description
技术领域
本发明与双包层光纤激光器技术有关，特别是一种双包层光纤激光器的泵浦装置。
背景技术
双包层光纤为提高光纤激光器的泵浦功率提高了良好的解决途径。与普通的单模光纤相比，双包层光纤增加了一个内包层。内包层就是泵浦光的传光波导，有较大的数值孔径和截面积，可以使更多的泵浦光进入内包层，当大功率多模泵浦光在内包层中传输时，它不断穿越掺杂的光纤而被介质吸收，产生的激光在光纤中传输，这样可以获得大功率的单模激光输出。
在先泵浦技术中，采用端面泵浦和侧面泵浦两种方法。端面泵浦方法：通常采用大功率半导体激光器列阵，发出的激光经光束整形、透镜组聚焦后从侧面进入双包层激光器的内包层（参见宁鼎等人发表的“掺Yb3+双包层光纤激光器的研究”，《光子学报》，第30卷，第4期,2001.4，如图1所示）。这种方法虽然能比较有效地把泵浦光耦合进入内包层，但必须对泵浦用的半导体激光器列阵进行制冷，并对其输出的激光束整形，因此这种泵浦系统的结构较为复杂。侧面泵浦方法：把双包层光纤的外包层和涂敷层剥取，在内包层上刻一个V形槽，如图2所示。半导体激光经透镜聚焦到V形槽的一个端面上，经反射后进入被包层（参见李朝辉等人发表的“包层泵浦技术在光纤通信中的应用”，《物理学进展》，第22卷，第3期,2002.9）。这种方法可以用多个不需制冷的半导体激光器泵浦双包层光纤，使更多的泵浦光进入内包层，但V形槽的刻蚀工艺要求较高，难以制作。因此，如何较为简便地把更多的半导体激光高效地耦合进入内包层，是提高双包层光纤激光器输出功率的关键问题。
发明内容
本发明要解决的问题在于提供一种双包层光纤激光器的泵浦装置，以提高进入双包层光纤激光器的泵浦激光功率。
本发明的技术解决方案是：
一种双包层光纤激光器的泵浦装置，其特征在于其构成是一总传输石英光纤，该总传输石英光纤分别连接多个由石英光纤和21串联的分支，该总传输石英光纤的输出端设一聚焦透镜组，其相互关系是个分支半导体激光器发出的激光经各对应的分支连接石英光纤输入总传输石英光纤，在总传输石英光纤的输出端输出的较大功率激光，经聚焦透镜组聚焦后注入双包层光纤激光器的内包层。
在一根总的传输光纤上熔接若干个石英光纤分支，把作用泵浦源的带尾纤的半导体激光器与每个分支相连，每个这样的半导体激光器的功率小于2W，无需制冷。众多的半导体激光器输出的激光经分支光纤耦合到这根总传输光纤，在其一端可获得较高功率的激光输出，再经过透镜组耦合进入双包层光纤的内包层。接入总传输光纤的半导体激光器越多，进入双包层激光器内包层的泵浦光功率也就随之增大，因此可以获得较大的泵浦光功率，从而提高双包层光纤激光器的输出功率。该泵浦装置结构简单、易于制造，作为泵浦源的半导体激光器不需要制冷，因而具有较高的实用价值。
附图说明
图1为现有大功率半导体激光器列阵泵浦双包层激光器的原理图；
图2为现有V形槽法泵浦原理图；
图3为本发明双包层光纤激光器泵浦装置的结构示意图。
具体实施方式
为本发明双包层光纤激光器泵浦装置的结构示意图如图3所示，包括总传输石英光纤（1），分支连接石英光纤（21）、半导体激光器（L1），分支连接石英光纤（22）、半导体激光器（L2），……分支连接石英光纤（2n），半导体激光器（Ln）等n个分支连接石英光纤和半导体激光器，聚焦透镜组（3），双包层光纤激光器（4）。其工作过程是半导体激光器〔（L1）—（Ln）〕发出的激光经各对应的分支连接石英光纤〔（21）—（2n）〕输入总传输石英光纤（1），在总传输石英光纤（1）的一端传出的较大功率的激光经聚焦透镜组（3）聚焦后进入双包层光纤激光器（4）的内包层光纤激光器获得较大功率的泵浦光，从而提高双包层光纤激光器输出功率。
下面是一个具体实施例：
总传输石英光纤采用直径300μm，NA=0.37的纯石英光纤，用10根直径为200μm，NA=0.37的纯石英光纤作为分支熔接在总光纤上，个分支光纤的轴线与总光纤轴线成10°夹角，以保证半导体激光器从个分支导入总光纤并传输到总光纤的一端，泵浦源采用带尾纤（尾纤与分支光纤相同）、输出功率为1.5W的半导体激光器。这样10个半导体激光器输出的激光经总输出光纤汇合在一起形成一个大功率泵浦源，向双包层光纤激光器提供大功率泵浦光。
终上所述，本发明是用一根总传输石英光纤把众多不需要制冷的半导体激光器发出的激光通过分支传输光纤汇集于其中，在其一端获得较大功率的激光输出，然后在耦合进入光纤激光器的内包层，以获得较大功率的泵浦光。
Claims (1)
1.一种双包层光纤激光器的泵浦装置，其特征在于：其构成是由一总传输石英光纤（1），该总传输石英光纤（1）分别连接n个由石英光纤（2i）和半导体激光器（3i）串联的分支，该总传输石英光纤的输出端设一聚焦透镜组（4），其相互关系是半导体激光器（3i）发出的激光经各对应的分支连接石英光纤（2i）输入总传输石英光纤（1），在总传输石英光纤（1）的输出端输出的较大功率激光经聚焦透镜组（4）聚焦后注入双包层光纤激光器（5）的内包层。
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| CN201310598882.1A CN104659642A (zh) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | 一种双包层光纤激光器的泵浦装置 |
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Publications (1)
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| CN104659642A true CN104659642A (zh) | 2015-05-27 |
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Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109219495A (zh) * | 2016-06-01 | 2019-01-15 | Hbl株式会社 | 利用脉冲激光的刻印设备 |
| CN110073557A (zh) * | 2016-10-13 | 2019-07-30 | 恩耐公司 | 串联泵浦光纤放大器 |
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2013
- 2013-11-21 CN CN201310598882.1A patent/CN104659642A/zh active Pending
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| CN110073557A (zh) * | 2016-10-13 | 2019-07-30 | 恩耐公司 | 串联泵浦光纤放大器 |
| CN110073557B (zh) * | 2016-10-13 | 2021-05-11 | 恩耐公司 | 串联泵浦光纤放大器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150527 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |