CN115579722B - 均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统,涉及泵浦激光技术领域,包括种子激光装置、泵浦耦合器、激光放大器和激光输出装置组成的激光系统,种子激光装置设置多个掺有稀土元素的多种类型的种子激光,泵浦耦合器由信号光纤、信号过渡光纤、小型过渡光纤、泵浦光纤和输出光纤组成,信号过渡光纤端部信号光纤端部拉锥切割后与信号光纤端部熔接,输出光纤拉锥切割后与泵浦光纤套管后熔接,使得信号光从小模场的信号光纤到较大模场的信号过渡光纤再到大模场输出光纤,达到模场适配,通过种子激光内部设置的调节装置进行不同种类激光的切换,实现同一个泵浦激光系统对多种种子激光进行处理,增加整个泵浦激光的丰富度和可调节适配性。
Description
技术领域
本发明涉及泵浦激光技术领域,具体为均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统。
背景技术
根据中国专利号为“CN101553961A ”公开的使用给泵浦装置的反馈的泵浦激光系统包括:泵浦产生装置(x02、x03),用于至少产生第一和第二优选聚焦的泵浦光束;及激光装置(x06、x07),用于通过被适当地泵浦而发出辐射。所述激光装置(x06、x07)位于第一谐振器中以接收第一泵浦光束从而产生具有第一频率的第一光束(x21);及所述激光装置(x06、x07)位于第二谐振器中以接收第二泵浦光束从而产生具有第二频率的第二光束(x22)。至少一Q开关(x08;x17、x18)位于第一和第二谐振器中,使得所述第一光束和第二光束均通过Q开关(x08;x17、x18)。所述激光系统(x01)具有从所述第一光束(x21)和所述第二光束(x22)产生的输出(x13),该输出(x13)的至少一部分反馈回到调节系统(x14),该调节系统控制所述泵浦产生装置(x02、x03)。
根据中国专利号为“CN106468808A ”公开的一种光纤泵浦耦合器,其包括安装准直透镜的准直镜筒、安装聚焦透镜的聚焦镜筒及耦合器底座,耦合器底座设有安装反射镜组的反射镜安装室,所述反射镜安装室的两端分别连接准直镜筒和聚焦镜筒,使准直透镜、反射镜组和聚焦透镜处于同一光轴上,准直光依次经过准直透镜、反射镜组和聚焦透镜后,进入外部放大器进行放大,之后返回通过聚焦透镜入射至反射镜组邻近聚焦透镜的表面并被反射输出。所述光纤泵浦耦合器将准直镜筒和聚焦镜筒整合于耦合器底座,由此实现准直光路与聚焦光路的集成,可使光纤泵浦耦合器的结构更紧凑,进而较大的缩短了泵浦耦合器尺寸。
根据中国专利号为“CN201210507719.5” 公开了一种具有选模功能的光纤激光泵浦耦合器,由至少一根泵浦光纤和微弯曲的主光纤组成,其中,泵浦光纤贴合到微弯曲主光纤侧面,泵浦光纤中传输的泵浦光通过贴合耦合区高效耦合进入主光纤。主光纤传输的信号光通过微弯曲光纤后,基模保持高效传输,而高阶模式发生泄漏,并有部分高阶模式将转换为基模光,使整个耦合器对信号光传输起到激光传输模式选择功能。此耦合器在不影响泵浦激光耦合效率的情况下,能选择光波中高光束质量的模式高效透过,而光束质量较差的激光模式有效阻止,提高了光纤中基模的传输效果,可将此耦合器其应用于大模场光纤的光纤激光器中,将会直接提高光纤激光器的光束质量。
上述专利文件中针对泵浦激光耦合使用时,上述文件中均存在
问题一,文件中采用泵浦光纤或信号光纤直接拉锥或或者弯曲后拉锥再与输出端连接的方式进行信号传输,由于光纤直径的变化,则容易出现在及该功能传输时由于模场表面导致失模的现象,从而影响激光传输质量;
问题二,文件中供泵浦耦合器进行激光处理的种子激光一般均为一种类型,在更换激光类型时需要停机进行更换或者更换设备使用,激光输出单一,无法对多种类型的激光进行处理。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统,解决了:
1、避免了传统泵浦激光器内部信号光纤-泵浦光纤-输出光纤的连接方式产生的模场失配的现象,增加信号过渡光纤和输出光纤拉锥,实现大模场到小模场的过渡;
2、解决激光泵浦的种子光源类型单一,不易调整转换的问题,采用种子激光装置内部设置多个掺由稀土元素的种子激光,同时设置可调节装置进行不同种类种子激光的更换,增加种子激光的丰富度和可调节适配性;
3、解决直接对泵浦光纤拉锥产生泵浦光纤直径的变化导致对激光的模场突变和损失的问题,采用对输出光纤拉锥后再与泵浦光纤熔接,减少泵浦光纤的形变,从而缩小模场的失配。
技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统,均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统,包括种子激光装置、泵浦耦合器、激光放大器和激光输出装置组成的激光系统,所述种子激光装置设置多个掺有稀土元素的多种类型的种子激光,且种子激光装置底部设置调节装置与泵浦耦合器和激光输出端适配,所述激光输出装置采用多种透镜组成,所述种子激光装装置内部针对种子激光的调节结构在满足可调节更换种子激光的情况下可采用符合条件的任意结构,所述种子激光装置内部的各个种子激光均为可直接控制开关的已经含有稀土元素的种子激光,所述种子激光设定为已经融入不同的稀土元素的成品种子激光,所述泵浦耦合器由信号光纤、信号过渡光纤、小型过渡光纤、泵浦光纤和输出光纤组成,所述信号过渡光纤端部信号光纤端部拉锥切割后与信号光纤端部熔接,所述输出光纤拉锥切割后与泵浦光纤套管后熔接,所述小型过渡光纤两端分别熔接信号过渡光纤的输出端和泵浦光纤,且泵浦光纤均匀分布在小型过渡光纤周围,所述小型过渡光纤采用内外包层直径30-125μm的双包层管线,所述泵浦光纤采用内外包层直径为105-125μm的多模光纤,所述信号光纤采用直径为10-130μm的双包层光纤,所述信号过渡光纤采用内外包层直径为的30-250μm的双包层光纤,所述输出光纤拉锥时在拉锥机设置两侧的锥区长度均为15mm,且拉锥的腰区长度设置20mm,所述信号过渡光纤的拉锥参数为锥区长度为10mm,所述激光输出装置内部由多个透镜组合成型,相邻所述透镜的中心轴线重合,所述激光输出装置的进光端中心与激光放大器的输出端中心重合,且激光输出装置除常规设置的聚光、折射、反射等透镜之外,还设置滤波片或者偏光片组成的正六棱柱、正八棱柱等正多边形棱柱进行激光的滤波或偏光处理,且同一个棱柱的相对的面采用的滤波片,滤波性能相同,相邻侧面的滤波片滤波性能不同。
优选的,所述种子激光装置内部设置固定位置与泵浦耦合器的信号光纤连接,相邻所述种子激光装置内部的种子激光之间间距相同,且种子激光装置为可调节设置。
优选的,所述种子激光装置的输出端与泵浦耦合器内部的信号光纤连接,所述激光放大器一端与泵浦耦合器内部的输出光纤的输出端连接,所述激光放大器的另一端与激光输出装置的进光端连接。
优选的,所述激光系统中泵浦耦合器的制作流程如下:
Sp1:光纤原料准备,所述光纤原料准备为准备信号光纤、信号过渡光纤、小型过渡光纤、泵浦光纤和输出光纤表面擦洗消毒晾干后备用;
Sp2:信号光纤和信号过渡光纤的剥离,所述信号光纤和信号过渡光纤的剥离为将信号光纤的输出端剥离4-5cm的涂覆层,且信号过渡光纤的输出端5cm的距离剥离4-5cm处的涂覆层,并采用酒精将裸露的信号光纤和信号过渡光纤包层擦净;
Sp3:信号过渡光纤的拉锥和切割,所述信号过渡光纤的拉锥与切割为对信号过渡光纤拉锥后采用光纤切割刀在腰区进行切割,并在信号光纤聚输出端2cm处切割;
Sp4:信号光纤和信号过渡光纤的熔接,所述信号光纤和信号过渡光纤的熔接为将信号过渡光纤输入端和信号光纤输出端熔接,形成第一个模场适配区;
Sp5:输出光纤的拉锥,所述输出光纤的拉锥为对输出光纤进行酒精清洗并挥发干净后放置于拉锥机中进行拉锥,拉锥后进行切割备用;
Sp6:光纤的组合,所述光纤的组合为将小型过渡光纤和信号过渡光纤输出端均剥离4cm后熔接,熔接后小型过渡光纤全部剥离;
Sp7: 光纤组束,所述光纤组束为将6根泵浦光纤圆周分布于小型过渡光纤外部表面,且泵浦光纤端部插入输出光纤内部,对泵浦光纤两端进行熔接,形成第二个模场适配区;
Sp8:系统的组建,所述系统的组建为Sp7完成后的信号光纤端部连接种子激光装置,输出光纤的输出端依次连接激光放大器和激光输出装置。
优选的,所述光纤组合后的小型过渡光纤表面预留35mm长度用于光纤组束,所述光纤组束时泵浦光纤端部玻璃25mm涂覆层与小型过渡光纤熔接。
有益效果
本发明提供了均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统。具备以下有益效果:
1、本发明改变现有的泵浦激光器内部的信号光纤-泵浦光纤-输出光纤的连接方式,在信号光纤端部接入一个模场直径较大的拉锥的信号过渡光纤,使得信号光从小模场的信号光纤到较大模场的信号过渡光纤模场适配,同时对输出光纤拉锥后再与泵浦光纤熔接,泵浦光纤通过小型过渡光纤与信号过渡光纤连接,保持信号光纤和泵浦光纤的较小直径变化,使得信号光从小模场的信号光纤到较大模场的信号过渡光纤再到大模场输出光纤,达到模场适配。
2、本发明改变单一的种子激光装置内部设置一种类型种子激光的方式,采用种子激光装置内部设有相等间距的多个多种类型的种子激光,通过种子激光内部设置的调节装置进行不同种类激光的切换,实现同一个泵浦激光系统对多种种子激光进行处理,增加整个泵浦激光的丰富度和可调节适配性。
3、本发明改变现有的扭转法或套管法的泵浦光纤与输出光纤的组合方式,采用对输出光纤直接拉锥至与泵浦光纤相适配的直径后进行切割,再将泵浦光纤与拉锥后的输出光纤溶解成型,避免直接对泵浦光纤表面直接拉锥,容易造成泵浦光纤模场的失配,本申请通过对输出光纤直接拉锥后再进行组合,有效减少泵浦光纤表面形变,增加激光传输质量。
附图说明
图1为本发明的泵浦耦合器制作流程图;
图2为本发明的系统组成平面图;
图3为本发明的泵浦耦合器结构平面图;
图4为本发明的种子激光装置结构图一;
图5为本发明的种子激光装置结构图二;
图6为本发明的及激光输出装置光路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
具体实施例一:
如图1-6所示,均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统,包括种子激光装置、泵浦耦合器、激光放大器和激光输出装置组成的激光系统,种子激光装置设置多个掺有稀土元素的多种类型的种子激光,种子激光内部掺有的元素可为稀有气体的亚稳态原子和金属元素,种子激光装置内部设置固定位置与泵浦耦合器的信号光纤连接,相邻种子激光装置内部的种子激光之间间距相同,且种子激光装置为可调节设置,改变单一的种子激光装置内部设置一种类型种子激光的方式,采用种子激光装置内部设有相等间距的多个多种类型的种子激光,通过种子激光内部设置的调节装置进行不同种类激光的切换,实现同一个泵浦激光系统对多种种子激光进行处理,增加整个泵浦激光的丰富度和可调节适配性,泵浦耦合器由信号光纤、信号过渡光纤、小型过渡光纤、泵浦光纤和输出光纤组成,信号过渡光纤端部信号光纤端部拉锥切割后与信号光纤端部熔接,输出光纤拉锥切割后与泵浦光纤套管后熔接,小型过渡光纤两端分别熔接信号过渡光纤的输出端和泵浦光纤,且泵浦光纤均匀分布在小型过渡光纤周围,改变现有的泵浦激光器内部的信号光纤-泵浦光纤-输出光纤的连接方式,在信号光纤端部接入一个模场直径较大的拉锥的信号过渡光纤,使得信号光从小模场的信号光纤到较大模场的信号过渡光纤模场适配,同时对输出光纤拉锥后再与泵浦光纤熔接,泵浦光纤通过小型过渡光纤与信号过渡光纤连接,保持信号光纤和泵浦光纤的较小直径变化,使得信号光从小模场的信号光纤到较大模场的信号过渡光纤再到大模场输出光纤,达到模场适配。
种子激光装置的输出端与泵浦耦合器内部的信号光纤连接,激光放大器一端与泵浦耦合器内部的输出光纤的输出端连接,激光放大器的另一端与激光输出装置的进光端连接,种子激光装置根据使用情况选择使不同类型的种子激光调整至与泵浦耦合器的输入端的对应位置,种子激光发设初始激光,经过泵浦耦合器对激光的耦合处理,经过激光放大器进行激光的放大处理,放大后的激光进入激光输出装置进行滤波、折射、反射、偏光等处理后输出使用,种子激光装置内部设置多个掺有稀土元素的多种类型的种子激光装置,且种子激光装置底部设置调节装置与泵浦耦合器和激光输出端适配,激光输出装置采用多种透镜组成,种子激光装装置内部针对种子激光的调节结构在满足可调节更换种子激光的情况下可采用符合条件的任意结构,而针对种子激光,种子激光装置内部的各个种子激光均为可直接控制开关的已经含有稀土元素的种子激光,而种子激光如何和稀土元素融合,开关如何控制等不在本申请的保护范围,本申请中的种子激光设定为已经融入不同的稀土元素的成品种子激光,可直接使用。
小型过渡光纤采用内外包层直径30-125μm的双包层管线,泵浦光纤采用内外包层直径为105-125μm的多模光纤,信号光纤采用直径为10-130μm的双包层光纤,信号过渡光纤采用内外包层直径为的30-250μm的双包层光纤,输出光纤拉锥时在拉锥机设置两侧的锥区长度均为15mm,且拉锥的腰区长度设置20mm,信号过渡光纤的拉锥参数为锥区长度为10mm,泵浦光纤在使用时以每六根为一组,泵浦光纤眼小型过度光纤表面圆周分布时截面形成六个圆形组成的对小型过渡光纤的接近六边形围绕,使泵浦光纤在与出书光纤进行插入后熔接时预留一定的空间,相对于七根一组或者八根一组的泵浦光纤,六根分布的形式预留的空间更贴近上述设定的泵浦光纤尺寸与输出光纤拉锥尺寸的要求,如果设置七根或者八根泵浦光纤则容易导致拉锥后的输出光纤与泵浦光纤接触面增大,进而预留的空间减小,在后续的熔接时会增大泵浦光纤的形变,若设置七根或者八根泵浦光纤,可根据泵浦光纤的尺寸设置输出光纤的锥区长度和腰区的长度进行适配使用,可有效减少泵浦光纤在熔接时的形变量。
具体实施例二:
如图2和图3所示,激光系统中泵浦耦合器的制作流程如下:
Sp1:光纤原料准备,光纤原料准备为准备信号光纤、信号过渡光纤、小型过渡光纤、泵浦光纤和输出光纤表面擦洗消毒晾干后备用;
Sp2:信号光纤和信号过渡光纤的剥离,信号光纤和信号过渡光纤的剥离为将信号光纤的输出端剥离4-5cm的涂覆层,且信号过渡光纤的输出端5cm的距离剥离4-5cm处的涂覆层,并采用酒精将裸露的信号光纤和信号过渡光纤包层擦净;
Sp3:信号过渡光纤的拉锥和切割,信号过渡光纤的拉锥与切割为对信号过渡光纤拉锥后采用光纤切割刀在腰区进行切割,并在信号光纤聚输出端2cm处切割;
Sp4:信号光纤和信号过渡光纤的熔接,信号光纤和信号过渡光纤的熔接为将信号过渡光纤输入端和信号光纤输出端熔接,形成第一个模场适配区;
Sp5:输出光纤的拉锥,输出光纤的拉锥为对输出光纤进行酒精清洗并挥发干净后放置于拉锥机中进行拉锥,拉锥后进行切割备用;
Sp6:光纤的组合,光纤的组合为将小型过渡光纤和信号过渡光纤输出端均剥离4cm后熔接,熔接后小型过渡光纤全部剥离;
Sp7: 光纤组束,光纤组束为将6根泵浦光纤圆周分布于小型过渡光纤外部表面,且泵浦光纤端部插入输出光纤内部,对泵浦光纤两端进行熔接,形成第二个模场适配区;
Sp8:系统的组建,系统的组建为Sp7完成后的信号光纤端部连接种子激光装置,输出光纤的输出端依次连接激光放大器和激光输出装置。
光纤组合后的小型过渡光纤表面预留35mm长度用于光纤组束,光纤组束时泵浦光纤端部玻璃25mm涂覆层与小型过渡光纤熔接。
具体实施例三:
如图4所示,采用种子激光内部设置多个位置的孔径对不同种类的种子激光进行放置,其中中间位置的孔径为目标孔径,目标孔径两侧的孔径为替换孔径,放入目标孔径内部的种子光源中心与泵浦耦合器的输入端中心轴线重合,同时目标孔径和替换孔径底部贯通,且目标孔径和替换孔径底面两侧均设置向上铰接打开的与替换孔径和目标孔径边缘轮廓相同的弧形板,使目标孔径和替换孔径内部的种子激光不会掉落,同时可通过弧形板的向上打开进行目标孔径和替换孔径的打开,进行种子激光的更换,目标孔径和替换孔径均位置同一个安装装置内部,安装装置内部地面与替换孔径和目标孔径对应位置均设有弹簧,且弹簧顶端连接限位板,限位板表面活动设置一个水放置的导向柱,目标孔径和替换孔径内部均放置种子激光,每个类型的种子激光保证外部结构大小均相同,外形均为可滚动的形状,在实际使用时,目标孔径内部的种子激光打开发射激光通过整个系统进行处理,如目标孔径内部现在使用的使含有镱元素的种子激光,需要更换替换孔径内部的含有氩元素的种子激光,在需要进行种子激光更换使用时,关闭目标孔径内部的镱元素的种子激光,将弧形板向上顶起打开,氩元素的种子激光掉落至导向柱顶面,继而落在限位板顶面,将限位板向下按压,使限位板与替换孔径外部低端出现一定的供氩元素种子激光滚动的空间,氩元素种子激光滚动至目标孔径底部,向上顶起,将目标孔径打开,使镱元素种子激光掉落至限位板表面,氩元素种子激光进入目标孔径内部进行使用,镱元素种子激光移动至替换孔径位置处进行存放。
针对实施例四中的弧形板可设置为向上和向下同时打开的具有一定阻尼的弧形板,其发生打开的最小力应大于种子激光自身的重力,可有效防止种子激光的掉落,便于种子激光的更换,此中结构则不需要在限位板表面放置导向柱进行种子激光的辅助更换,在更换种子激光时只需对中级激光施力向下按压,使弧形板向下打开,进行种子激光的脱落,向上顶开弧形板进行种子激光的安装。
具体实施例四:
如图5所示,种子激光装置内部设置的针对种子激光调节的装置可由电机和两个啮合的齿轮组成,电机的输出端通过减速器与第一齿轮连接,第一齿轮侧面啮合第二齿轮,第二齿轮表面圆周均匀分布设置多个种子激光,且第二齿轮表面一个固定位置处与泵浦耦合器水平重合,则该固定位置的种子光纤则进行发射激光使用,在实际使用时,则在进行更换使用时,电机运转带动第一齿轮转动角度,第二齿轮由于与第一齿轮啮合同步发生旋转,且旋转的角度值为与固定位置最近的种子激光的位置到固定位置的角度相同,如固定位置的种子光纤为镱元素种子光纤,每个种子光纤间隔角度在第二齿轮上为60度,而第二齿轮发生60度变化时,第一齿轮需要旋转90度,替换位置的种子光纤为相隔两个角度间隔,即120度的位置的氩元素种子光纤,则电机旋转带动第一齿轮转动的角度为使第二齿轮发生120度角度变化的数值,即第一齿轮需要旋转180度才能满足第二齿轮进行两个间隔位置的氩元素种子光纤的更换。
具体实施例五:
如图1和图6所示,激光输出装置内部由多个透镜组合成型,相邻透镜的中心轴线重合,激光输出装置的进光端中心与激光放大器的输出端中心重合,且激光输出装置除常规设置的聚光、折射、反射等透镜之外,还设置滤波片或者偏光片组成的正六棱柱、正八棱柱等正多边形棱柱进行激光的滤波或偏光处理,且同一个棱柱的相对的面采用的滤波片,滤波性能相同,相邻侧面的滤波片滤波性能不同,在进行使用时,根据入射激光的角度不同进行偏转设置,以滤波片组成的正六棱柱结构进行激光滤波为例,则正六棱柱表面相对的设有三组滤波性能不同的滤波片,在进行单一滤波使用时,根据使用需要,选择六棱柱表面一组相对的滤波片,另外两组在外部用遮光片或其他阻止激光射出的片状结构将六棱柱外部不使用的两组滤波片阻挡,则入射光与六棱柱一个侧面垂直的方向射入,则为平行激光,穿过滤波片直接从对面的同类型的滤波片表面射出,进行单一类型的滤波处理,而需要设置多组滤波片同时处理时,依旧将两组滤波片从外部遮挡,不同的是此时入射光调整一定的入射角度入射进入六棱柱内部,由于入射角不出垂直,则进入六棱柱内部的激光在内部的各个铝箔片表面发生不同角度的反射,由于外部遮挡,激光穿透被遮挡的滤波片而无法射出,该滤波片对穿过而未穿透的激光金缕波,直至激光经多次反射后从入射滤波片对面的滤波片表面射出,从而完成多种滤波片同时对激光的滤波处理,针对滤波反射的次数,可通过入射光角度的设定进行调节,相对于传统的设置多组流程的滤波片逐一对激光进行过滤,本申请的方法简单易操作,且可调整的范围较广泛,适配性和兼容度更强。
针对实施例五中的滤波片组成的正六棱柱、正八棱柱结构,同样设置由凸透镜、凹透镜、全反射镜等透镜组成的正多边形结构,该结构可通过多方向调整激光的射出角度,同时通过多个正多边形的透镜组成的结构共同对激光进行处理,极大程度的增加了对激光处理的丰富度和可调节星,且空间占用低,便于使用。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个引用结构”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统,包括种子激光装置、泵浦耦合器、激光放大器和激光输出装置组成的激光系统,其特征在于:所述种子激光装置设置多个掺有稀土元素的多种类型的种子激光,且种子激光装置底部设置调节装置与泵浦耦合器和激光输出端适配,所述激光输出装置采用多种透镜组成,所述种子激光装置内部针对种子激光的调节结构在满足可调节更换种子激光的情况下采用符合条件的任意结构,所述种子激光装置内部的各个种子激光均为直接控制开关的已经含有稀土元素的种子激光,所述种子激光设定为已经融入不同的稀土元素的成品种子激光,所述泵浦耦合器由信号光纤、信号过渡光纤、小型过渡光纤、泵浦光纤和输出光纤组成,所述信号过渡光纤端部拉锥切割后与信号光纤端部熔接,所述输出光纤拉锥切割后与泵浦光纤套管后熔接,所述小型过渡光纤两端分别熔接信号过渡光纤的输出端和泵浦光纤,且泵浦光纤均匀分布在小型过渡光纤周围,所述小型过渡光纤采用内外包层直径30-125μm的双包层管线,所述泵浦光纤采用内外包层直径为105-125μm的多模光纤,所述信号光纤采用直径为10-130μm的双包层光纤,所述信号过渡光纤采用内外包层直径为的30-250μm的双包层光纤,所述输出光纤拉锥时在拉锥机设置两侧的锥区长度均为15mm,且拉锥的腰区长度设置20mm,所述信号过渡光纤的拉锥参数为锥区长度为10mm,所述激光输出装置内部由多个透镜组合成型,相邻所述透镜的中心轴线重合,所述激光输出装置的进光端中心与激光放大器的输出端中心重合,且激光输出装置除常规设置的聚光、折射、反射透镜之外,还设置滤波片或者偏光片组成的正六棱柱进行激光的滤波或偏光处理,且同一个棱柱的相对的面采用的滤波片滤波性能相同,相邻侧面的滤波片滤波性能不同,根据入射激光的角度不同进行偏转设置,正六棱柱表面相对的设有三组滤波性能不同的滤波片,用遮光片或其他阻止激光射出的片状结构将正六棱柱外部除入射滤波片和其相同性能的滤波片之外的不使用的两组滤波片遮挡,单一滤波时选择正六棱柱表面一组相对的滤波片,使入射激光与正六棱柱表面的一侧面的入射滤波片垂直方向射入,穿过滤波片直接从对面的同类型的滤波片表面射出,多组滤波片同时处理时调整入射激光的角度与入射滤波片不垂直,进入正六棱柱内部的激光在内部的各个滤波片表面发生不同角度的反射,直至入射激光经多次反射后从入射滤波片对面的滤波片表面射出,且滤波反射的次数通过入射激光角度的变化调节,且正六棱柱表面任意一组滤波片作为入射滤波片。
2.根据权利要求1所述的均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统,其特征在于:所述种子激光装置内部设置固定位置与泵浦耦合器的信号光纤连接,相邻所述种子激光装置内部的种子激光之间间距相同,且种子激光装置为可调节设置。
3.根据权利要求1所述的均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统,其特征在于:所述种子激光装置的输出端与泵浦耦合器内部的信号光纤连接,所述激光放大器一端与泵浦耦合器内部的输出光纤的输出端连接,所述激光放大器的另一端与激光输出装置的进光端连接。
4.根据权利要求1所述的均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统,其特征在于:所述激光系统中泵浦耦合器的制作流程如下:
Sp1:光纤原料准备,所述光纤原料准备为准备信号光纤、信号过渡光纤、小型过渡光纤、泵浦光纤和输出光纤表面擦洗消毒晾干后备用;
Sp2:信号光纤和信号过渡光纤的剥离,所述信号光纤和信号过渡光纤的剥离为将信号光纤的输出端剥离4-5cm的涂覆层,且信号过渡光纤的输出端5cm的距离剥离4-5cm处的涂覆层,并采用酒精将裸露的信号光纤和信号过渡光纤包层擦净;
Sp3:信号过渡光纤的拉锥和切割,所述信号过渡光纤的拉锥与切割为对信号过渡光纤拉锥后采用光纤切割刀在腰区进行切割,并在信号光纤聚输出端2cm处切割;
Sp4:信号光纤和信号过渡光纤的熔接,所述信号光纤和信号过渡光纤的熔接为将信号过渡光纤输入端和信号光纤输出端熔接,形成第一个模场适配区;
Sp5:输出光纤的拉锥,所述输出光纤的拉锥为对输出光纤进行酒精清洗并挥发干净后放置于拉锥机中进行拉锥,拉锥后进行切割备用;
Sp6:光纤的组合,所述光纤的组合为将小型过渡光纤和信号过渡光纤输出端均剥离4cm后熔接,熔接后小型过渡光纤全部剥离;
Sp7: 光纤组束,所述光纤组束为将6根泵浦光纤圆周分布于小型过渡光纤外部表面,且泵浦光纤端部插入输出光纤内部,对泵浦光纤两端进行熔接,形成第二个模场适配区;
Sp8:系统的组建,所述系统的组建为Sp7完成后的信号光纤端部连接种子激光装置,输出光纤的输出端依次连接激光放大器和激光输出装置。
5.根据权利要求4所述的均匀耦合激光的混合式泵浦激光系统,其特征在于:所述光纤组合后的小型过渡光纤表面预留35mm长度用于光纤组束,所述光纤组束时泵浦光纤端部玻璃25mm涂覆层与小型过渡光纤熔接。
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