CN104953450A - 一种光纤激光器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光纤激光器，该光纤激光器包括激光源、波分复用器、第一反射装置、第二反射装置、合束器及有源光纤；第一反射装置、有源光纤、合束器及第二反射装置依次连接，第一反射装置和第二反射装置之间形成谐振腔；波分复用器的输出端连接合束器，第一输入端连接激光源，用于输入第一波长激光，第二输入端连接第一泄光点，用于泄出光纤中返回的第二波长激光。通过上述方式，本发明能够保护激光源，增加光纤激光器的使用寿命，并能够降低光纤激光器的成本。

Description

一种光纤激光器
技术领域
本发明涉及激光器领域，特别是涉及一种光纤激光器。
背景技术
双包层光纤的出现无疑是光纤领域的一大突破，它使得高功率的光纤激光器和高功率的光放大器的制作成为现实。自1988年E Snitzer首次描述包层泵浦光纤激光器以来，包层泵浦技术已被广泛地应用到光纤激光器和光纤放大器等领域，成为制作高功率光纤激光器首选途径。
现有光纤激光器，为确保激光器的使用寿命，需要在种子源级，添加保护措施。大部分厂家采用添加泵浦保护器，对回返光做一个隔离作用，延长关键LD的使用寿命。
现有技术采用的泵浦保护器，由一对准直器和滤光片组成，价格较高，增加了光纤激光器的制作成本。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种光纤激光器，能够保护激光源，增加光纤激光器的使用寿命，并能够降低光纤激光器的成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光纤激光器，光纤激光器包括激光源、波分复用器、第一反射装置、第二反射装置、合束器及有源光纤；第一反射装置、有源光纤、合束器及第二反射装置依次连接，第一反射装置和第二反射装置之间形成谐振腔；波分复用器的输出端连接合束器，第一输入端连接激光源，用于输入第一波长激光，第二输入端连接第一泄光点，用于泄出光纤中返回的第二波长激光。
其中，第一反射装置的反射率高于第二反射装置的反射率。
其中，光纤激光器还包括第二泄光点，第二泄光点连接第一反射装置，用于泄出光纤中的第二波长激光。
其中，第一泄光点及第二泄光点分别为光纤剥除外包层、切平端面并涂覆高折射率材料的第一部分和第二部分。
其中，第一反射装置为全反射镜，第二反射装置为半透射半反射镜。
其中，第一反射装置是由透明材料上涂覆全反射膜形成，第二反射装置是由透明材料上涂覆半透射半反射膜形成。
其中，第一反射装置为高反射光栅，第二反射装置为低反射光栅。
其中，光纤激光器还包括放大级；放大级用于将第一反射装置或第二反射装置中输出的激光放大。
其中，激光源为泵浦激光源。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明公开的光纤激光器包括激光源、波分复用器、第一反射装置、第二反射装置、合束器及有源光纤；第一反射装置、有源光纤、合束器及第二反射装置依次连接，第一反射装置和第二反射装置之间形成谐振腔；波分复用器的输出端连接合束器，第一输入端连接激光源，用于输入第一波长激光，第二输入端连接第一泄光点，用于泄出光纤中返回的第二波长激光。通过上述方式，本发明能够保护激光源，增加光纤激光器的使用寿命，并能够降低光纤激光器的成本。
附图说明
图1是本发明光纤激光器第一实施方式的结构示意图；
图2是本发明光纤激光器第一实施方式中第一泄光点的结构示意图；
图3是本发明光纤激光器第二实施方式的结构示意图。
具体实施方式
参阅图1，本发明光纤激光器第一实施方式的结构示意图，该光纤激光器包括激光源160、波分复用器150、第一反射装置110、第二反射装置140、合束器130及有源光纤120。
第一反射装置110、有源光纤120、合束器130及第二反射装置140依次连接，第一反射装置110和第二反射装置140之间形成谐振腔；波分复用器150的输出端1503连接合束器130，第一输入端1051连接激光源160，用于输入第一波长激光，第二输入端1502连接第一泄光点170，用于泄出光纤中返回的第二波长激光。其中，各个元器件之间通过光纤连接。
激光源160可以是半导体LD、端泵LD，也可以是激光器中用于指示的红光LD。
波分复用器150是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收端再用某种方法，将各个不同波长的光信号分开的光学设备，其包括WDM、CWDM、DWDM等。
第一反射装置110及第二反射装置140一般采用光纤光栅，光纤光栅是一种通过一定方法使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅，是一种无源滤波器件。由于光栅光纤具有体积小、熔接损耗小、全兼容于光纤、能埋入智能材料等优点，并且其谐振波长对温度、应变、折射率、浓度等外界环境的变化比较敏感。
合束器130即光纤合束器，用于将多条光纤合并成一条光纤。
有源光纤120是指通信过程中需要借助外部能源，将电信号转换成光信号，或将光信号转换成电信号的通信线缆，光缆两端的光收发器提供光电转换以及光传输功能。
在传统激光器的工作过程中，即没有波分复用器150的情况下，激光源160发出的第一波长激光通过合束器130进入有源光纤120后，在有源光纤120的作用下转化为第二波长激光，该第二波长激光在第一反射装置110和第二反射装置140形成的谐振腔之间作用并输出，但有少部分第二波长激光会返回到激光源160中对激光源160造成损坏。
本实施方式增加一个波分复用器150，并在波分复用器150的第二输入端1502上增加第一泄光点170，使上述激光器中返回的第二波长激光从第二输入端1502的泄光点170泄出。
如图2所示，第一泄光点170为光纤的一部分，其中，光纤包括纤芯1701、内包层1702、外包层1703及保护层1704，第一泄光点170即为光纤端面切断后，剥除外包层1703及保护层1704，并涂覆一层高折射率材料形成，有利于第二波长光逸出。
区别于现有技术，本实施方式公开的光纤激光器包括激光源、波分复用器、第一反射装置、第二反射装置、合束器及有源光纤；第一反射装置、有源光纤、合束器及第二反射装置依次连接，第一反射装置和第二反射装置之间形成谐振腔；波分复用器的输出端连接合束器，第一输入端连接激光源，用于输入第一波长激光，第二输入端连接第一泄光点，用于泄出光纤中返回的第二波长激光。通过上述方式，本发明能够保护激光源，增加光纤激光器的使用寿命，并能够降低光纤激光器的成本。
参阅图3，本发明光纤激光器第二实施方式的结构示意图，该光纤激光器包括激光源360、波分复用器350、第一反射装置310、第二反射装置340、合束器330、有源光纤320及放大级390。
第一反射装置310、有源光纤320、合束器330及第二反射装置340依次连接，第一反射装置310和第二反射装置340之间形成谐振腔；波分复用器350的输出端3503连接合束器330，第一输入端3051连接激光源360，用于输入第一波长激光，第二输入端3502连接第一泄光点370，用于泄出光纤中返回的第二波长激光。其中，各个元器件之间通过光纤连接。
其中，第一反射装置310的反射率高于第二反射装置340的反射率，放大级390连接第二反射装置340，即反射率较低的反射装置，用于将第二反射装置340中输出的激光放大并再次输出。
另外，光纤激光器还包括第二泄光点380，第二泄光点380连接第一反射装置310，用于泄出光纤中的第二波长激光。第二泄光点380与本发明光纤激光器第一实施方式中的第一泄光点的结构相同，这里不再赘述。
在一种实施方式中，第一反射装置310为全反射镜，第二反射装置340为半透射半反射镜，也可以是在玻璃上涂覆的全反射膜或者半透射半反射膜；在其他实施方式中，第一反射装置310为高反射光栅，第二反射装置340为低反射光栅。
下面以激光源为泵浦激光源为例说明：
泵浦激光源360发出波长为λ1的泵浦光，通过波分复用器350进入合束器330，并在有源光纤320的作用下转化为波长为λ2的激光，波长为λ2的激光会在第一反射装置310的高反作用和第二反射装置340的低反作用下振荡，并通过第二反射装置340进入放大级390并输出。
在上述过程中，有少量波长为λ2的激光会返回到波分复用器350并通过第一泄光点370泄出，还有一部分会通过第一反射装置310从第二泄光点380泄出。
区别于现有技术，本实施方式公开的光纤激光器包括激光源、波分复用器、第一反射装置、第二反射装置、合束器、有源光纤及放大级；第一反射装置、有源光纤、合束器、第二反射装置及放大级依次连接，第一反射装置和第二反射装置之间形成谐振腔；波分复用器的输出端连接合束器，第一输入端连接激光源，用于输入第一波长激光，第二输入端连接第一泄光点，用于泄出光纤中返回的第二波长激光；另外在第一反射装置上连接第二泄光点，用于泄出光纤中多余的第二波长激光。通过上述方式，本发明能够保护激光源，增加光纤激光器的使用寿命，并且有利于激光器的散热，降低光纤激光器的成本。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种光纤激光器，其特征在于，所述光纤激光器包括激光源、波分复用器、第一反射装置、第二反射装置、合束器及有源光纤；
所述第一反射装置、有源光纤、合束器及第二反射装置依次连接，所述第一反射装置和第二反射装置之间形成谐振腔；
所述波分复用器的输出端连接所述合束器，第一输入端连接所述激光源，用于输入第一波长激光，第二输入端连接第一泄光点，用于泄出光纤中返回的第二波长激光。
2.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述第一反射装置的反射率高于所述第二反射装置的反射率。
3.根据权利要求2所述的光纤激光器，其特征在于，所述光纤激光器还包括第二泄光点，所述第二泄光点连接所述第一反射装置，用于泄出光纤中的第二波长激光。
4.根据权利要求3所述的光纤激光器，其特征在于，所述第一泄光点及第二泄光点分别为所述光纤剥除外包层、切平端面并涂覆高折射率材料的第一部分和第二部分。
5.根据权利要求2所述的光纤激光器，其特征在于，所述第一反射装置为全反射镜，所述第二反射装置为半透射半反射镜。
6.根据权利要求2所述的光纤激光器，其特征在于，所述第一反射装置是由透明材料上涂覆全反射膜形成，所述第二反射装置是由透明材料上涂覆半透射半反射膜形成。
7.根据权利要求2所述的光纤激光器，其特征在于，所述第一反射装置为高反射光栅，所述第二反射装置为低反射光栅。
8.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述光纤激光器还包括放大级；
所述放大级用于将所述第一反射装置或第二反射装置中输出的激光放大。
9.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述激光源为泵浦激光源。
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