CN118336500B - 一种面向冷加工的脉冲串可调高功率mopa光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
一种面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，包括用于产生脉冲激光的种子源激光器模块、用于对脉冲激光的脉冲序列进行脉冲串选择的脉冲串发生模块和用于对选择的脉冲串激光信号进行功率放大的级联光纤放大模块；其中，脉冲串发生模块包括脉冲串发生单元和脉冲串选择单元；脉冲串发生单元用于从脉冲序列中选择连续的脉冲来形成脉冲串，并得到脉冲串序列；脉冲串选择单元用于从脉冲串序列中选择所需的脉冲串。本发明将脉冲序列调制成脉冲串序列，从脉冲串序列中选择所需脉冲串，再进行功率放大，最终产生脉冲串可调高功率激光输出，解决了现有MOPA光纤激光功率难以提升和加工中热影响大的问题，满足了激光加工领域对大功率和冷加工需求。
Description
技术领域
本发明涉及激光器技术领域，具体涉及一种面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器。
背景技术
MOPA光纤激光器由于具有噪声低、光束质量好、峰值功率高、参数调节灵活、易于集成等特点，目前已在标刻、打孔、清洗、切割、焊接、烧蚀等领域都获得了广泛应用。随着功率的进一步提升，MOPA脉冲光纤激光器也将在极耳切割、极片裁切、电池模组拆解、钙钛矿划线等动力电池及光伏发电领域得到更加广泛的应用。
但是，因受限于自相位调制、交叉相位调制、调制不稳定性、四波混频、自聚焦、受激布里渊散射和受激拉曼散射等非线性效应，MOPA激光器难以进一步提升功率，而且MOPA激光器由于其单脉冲能量高、脉冲持续长，因此在加工过程中会产生大量的热聚集在样品表面，导致加工样品热效应明显，最终带来崩边、熔珠、毛刺等不利影响。
发明内容
鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本发明实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，具体方案如下：
一种面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，包括种子源激光器模块、脉冲串发生模块和级联光纤放大模块；
所述种子源激光器模块用于产生脉冲激光信号；所述脉冲串发生模块用于对所述脉冲激光信号的脉冲序列进行脉冲串选择；所述级联光纤放大模块用于对选择的脉冲串激光信号进行功率放大；
其中，所述脉冲串发生模块包括脉冲串发生单元和脉冲串选择单元；所述脉冲串发生单元用于从脉冲序列中选择连续的脉冲来形成脉冲串，并得到脉冲串序列；所述脉冲串选择单元用于从脉冲串序列中选择包含预设子脉冲数量的脉冲串。
进一步地，所述种子源激光器模块包括种子源激光器和第一隔离器，所述种子源激光器用于产生脉冲激光信号，并经所述第一隔离器输出给脉冲串发生模块。
进一步地，所述脉冲串发生单元包括第一声光调制器、耦合器、无源光纤、第二声光调制器、环行器、第一增益光纤和波分复用器，所述第一声光调制器的输入端连接所述种子源激光器模块，输出端连接所述耦合器的b端，所述耦合器c端和环行器1端连接，所述环行器2端和第一增益光纤连接，所述第一增益光纤和波分复用器连接，所述环行器3端和第二声光调制器连接，所述第二声光调制器与无源光纤连接，所述无源光纤与所述耦合器a端连接；所述耦合器、环行器、第一增益光纤、波分复用器、第二声光调制器和无源光纤组成环形回路，光信号从耦合器b端进入，在耦合器的c和d端一分为二，c端的光信号依次通过环行器1端、2端、第一增益光纤和波分复用器，经波分复用器反射后再次通过第一增益光纤，并依次通过环行器3端、第二声光调制器和无源光纤后回到耦合器a端。
进一步地，所述脉冲串发生单元还包括第一补偿单元，所述第一补偿单元包括依次连接的泵浦保护器和单模泵浦激光器，单模泵浦激光器产生的泵浦光经过泵浦保护器后进入波分复用器，通过波分复用器进入第一增益光纤，以对环形回路的损耗进行补偿。
进一步地，所述环形回路长度被配置为与种子源激光器模块调制频率下对应的腔长存在预设光程差，通过预设光程差所带来的时域延迟，使得从所述耦合器输出的脉冲串之间形成ns级时间间隔。
进一步地，所述脉冲串选择单元包括依次连接的第三声光调制器和第二隔离器，所述第三声光调制器的输入端与耦合器的d端连接，所述第二隔离器的输出端与级联光纤放大模块连接，所述第三声光调制器用于通过调整开关延时，从而在脉冲串序列中选择包含预设子脉冲数量的一个或多个脉冲串。
进一步地，所述级联光纤放大模块包括依次连接的多级放大单元，各级放大单元之间设置有隔离器。
进一步地，所述级联光纤放大模块包括第一级放大单元、第二级放大单元、第三级放大单元、第三隔离器、第四隔离器和第五隔离器；所述第一级放大单元包括第一合束器、第一半导体泵浦激光器组和第二增益光纤，所述第二级放大单元包括第二合束器、第二半导体泵浦激光器组和第三增益光纤；所述第三级放大单元包括第三合束器、第三半导体泵浦激光器组和第四增益光纤；所述第一合束器的输入端连接第一半导体泵浦激光器组，输出端连接第二增益光纤的输入端，所述第二合束器的输入端连接第二半导体泵浦激光器组，输出端连接第三增益光纤的输入端，所述第三合束器的输入端连接第三半导体泵浦激光器组，输出端连接第四增益光纤的输入端，所述第一合束器的输入端还连接脉冲串发生模块的输出端，所述第二增益光纤的输出端通过第三隔离器连接第二合束器的输入端，所述第三增益光纤的输出端通过第四隔离器连接第三合束器的输入端，所述第四增益光纤的输出端连接第五隔离器，通过第五隔离器输出放大后的激光信号。
进一步地，所述级联光纤放大模块输出端设置有带准直功能的输出隔离器。
进一步地，所述带准直功能的输出隔离器的光纤外部设置有铠缆包覆。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过脉冲串发生单元将脉冲序列调制成脉冲串序列，通过脉冲串选择单元从脉冲串序列中选择所需脉冲串，再通过级联光纤放大模块对选定的脉冲串序列进行功率放大，最终产生脉冲串可调高功率激光输出，解决了现有MOPA光纤激光功率难以提升和加工中热影响大的问题，满足了激光加工领域对大功率和冷加工需求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的脉冲串序列产生的示意图；
图3为本发明实施例提供的脉冲串个数为1，子脉冲个数为7的时序控制示意图；
图4为本发明实施例提供的脉冲串个数为4，子脉冲个数为10的时序控制示意图；
图5为本发明实施例提供的脉冲串个数为1，子脉冲个数为7的光脉冲测试图；
图6为本发明实施例提供的脉冲串个数为4，子脉冲个数为10的光脉冲测试图；
图7为本发明实施例提供的不同脉冲情况下放大曲线图。
图中：100-种子源激光器模块；101-种子源激光器；102-第一隔离器；200-脉冲串发生模块；201-第一声光调制器；耦合器；203-无源光纤；204-第二声光调制器；205-环行器；206-第一增益光纤；207-波分复用器；208-泵浦保护器；209-单模泵浦激光器；210-第三声光调制器；211-第二隔离器；300-级联光纤放大模块；301-第一合束器；302-第一半导体泵浦激光器组；303-第二增益光纤；304-第三隔离器；305-第二合束器；306-第二半导体泵浦激光器组；307-第三增益光纤；308-第四隔离器；309-第三合束器；310-第三半导体泵浦激光器组；311-第四增益光纤；312-第五隔离器。
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，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，包括种子源激光器模块100、脉冲串发生模块200和级联光纤放大模块300；
所述种子源激光器模块100用于产生脉冲激光信号；所述脉冲串发生模块200用于对所述脉冲激光信号的脉冲序列进行脉冲串选择；所述级联光纤放大模块300用于对选择的脉冲串激光信号进行功率放大；
本发明实施例提供的一种面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，由脉冲串发生模块200从种子源激光器模块100传递的脉冲序列中选脉冲串，再由级联光纤放大模块300进行功率放大，由于功率放大信号脉冲串中镶嵌子脉冲的形式，可有效的降低脉冲激光在级联功率放大模块中的非线性效应，提高脉冲激光放大的平均功率上限，同时最终输出为脉冲串形式对于样品加工属于冷加工模式，相比于传统MOPA激光器的热加工，热效应更小，加工质量更优。
其中，所述脉冲串发生模块200包括脉冲串发生单元和脉冲串选择单元；所述脉冲串发生单元用于从脉冲序列中选择连续的脉冲来形成脉冲串，并得到脉冲串序列；所述脉冲串选择单元用于从脉冲串序列中选择包含预设子脉冲数量的脉冲串。
上述实施例中，通过脉冲串发生单元将脉冲序列调制成脉冲串序列，通过脉冲串选择单元从脉冲串序列中选择所需脉冲串，再通过级联光纤放大模块300对选定的脉冲串序列进行功率放大，最终产生脉冲串可调高功率激光输出，解决了现有MOPA光纤激光功率难以提升和加工中热影响大的问题，满足了激光加工领域对大功率和冷加工需求。
优选地，本发明实施例还提供一种种子源激光器模块100的具体结构。
其中，所述种子源激光器模块100包括种子源激光器101和与所述种子源激光器101输出端相连接的第一隔离器102，所述种子源激光器101用于产生脉冲激光信号，并经所述第一隔离器102输出给脉冲串发生模块200。
优选地，所述种子源激光器101为经过电调制纳秒毫瓦级半导体激光器，所述半导体激光器优选为DFB激光器，可选地，在本发明实施例中,所述半导体激光器为1064nmDFB激光器，重复频率为40MHz。
优选地，本发明实施例还提供一种脉冲串发生单元的具体结构。
具体地，所述脉冲串发生单元包括第一声光调制器201、耦合器202、无源光纤203、第二声光调制器204、环行器205、第一增益光纤206、波分复用器207和第一补偿单元，所述第一声光调制器201的输入端连接所述种子源激光器模块100，输出端连接所述耦合器202的b端，所述耦合器202的c端和环行器205的1端连接，所述环行器205的2端和第一增益光纤206连接，所述第一增益光纤206和波分复用器207连接，所述环行器205的3端和第二声光调制器204连接，所述第二声光调制器204与无源光纤203连接，所述无源光纤203与所述耦合器202的a端连接；所述耦合器202、环行器205、第一增益光纤206、波分复用器207、第二声光调制器204和无源光纤203组成环形回路，光信号从耦合器202的b端进入，在耦合器202的c和d端一分为二，c端的光信号依次通过环行器205的1端、2端、第一增益光纤206和波分复用器207，经波分复用器207反射后再次通过第一增益光纤206，并依次通过环行器205的3端、第二声光调制器204和无源光纤203后回到耦合器202的a端。
本发明实施例中，所述第一声光调制器201从种子源激光器101的40MHz脉冲序列中选取重频为2MHz的脉冲串序列，其中脉冲串内子脉冲个数大于等于2，具体应用时，脉冲串内子脉冲个数也可由最终脉冲串内子脉冲个数需求决定。
其中，所述第一补偿单元包括依次连接的泵浦保护器208和单模泵浦激光器209，单模泵浦激光器209产生的泵浦光经过泵浦保护器208后进入波分复用器207，通过波分复用器207进入第一增益光纤，以对环形回路的损耗进行补偿。
本发明实施中，所述单模泵浦激光器209可采用保偏尾纤的976nm的单模泵浦源，第一增益光纤206可采用6um/125um单模保偏高掺杂掺镱光纤。
上述实施例中，在种子源激光器模块100提供激光信号后，第一声光调制器201从种子源激光器模块100提供的激光信号中进行脉冲串选择，其中，从种子源激光器模块100出射的为具有固定重复频率(通常为几十MHz)以及稳定输出功率（通常为8-10mW）的纳秒（5ns-10ns）脉冲的激光信号，经过第一声光调制器201后，脉冲激光信号被选为重复频率为100kHz-2MHz、脉冲个数为N的脉冲串序列，脉冲串内第1个脉冲经过2x2耦合器后分为两路等强度光信号，其中一路由2x2耦合器的b端至d端，另一路由c端经过环行器205的1端后依次通过环行器205的2端、第一增益光纤206和波分复用器207，此过程中，第一增益光纤206对从环行器205的2端输入到所述第一增益光纤206的光信号进行第一次放大，经过第一次放大的光信号由波分复用器207反射到所述第一增益光纤206，从而进行第二次放大，放大后的光信号返回所述环行器205的2端，从环行器205的3端输出，此过程为双程放大，可以提高放大斜效率，与此同时，单模泵浦激光器209发射的泵浦激光也依次通过泵浦保护器208和波分复用器207，之后进入到第一增益光纤，为信号放大提供泵浦激励，在放大过程中泵浦激光会消耗掉，转换为放大的信号光。
被补偿放大后的光信号依次通过环行器205的3端、第二声光调制器204和无源光纤203后回到耦合器202的a端，其中，所述双程放大后的光信号进入第二声光调制器204,进行脉冲序列按需截取，截取后的脉冲串光信号回到2x2耦合器202的a端，依次类推，脉冲序列最终形成子脉冲个数1，2，3,…,N的等差数列，或者调整第二声光调制器204的开关门时间延时可形成子脉冲个数1，2，3,…,N-1，N，N,…, N的脉冲串序列，最终获得包含N个子脉冲的稳定脉冲串输出。激光信号进入第三声光调制器210，第三声光调制器210可在脉冲串序列中选择脉冲串个数为P,内部镶嵌的子脉冲个数为N的脉冲串激光信号如图2本发明实施例中的脉冲串序列产生的示意图所示。
其中，所述脉冲串选择单元包括依次连接的第三声光调制器210和第二隔离器211，所述第三声光调制器210的输入端与耦合器202的d端连接，所述第二隔离器211的输出端与级联光纤放大模块300连接，所述第三声光调制器210用于通过调整开关延时，从而在脉冲串序列中选择包含预设子脉冲数量的一个或多个脉冲串。
上述实施例中，经第二声光调制器204调制后的激光信号进入第三声光调制器210，第三声光调制器210可在脉冲串序列中选择脉冲串个数为P,内部镶嵌的子脉冲个数为N的脉冲串激光信号，如图2所示。
参考图3所示，为本发明实施例提供的脉冲串个数为1、子脉冲个数为7的时序控制示意图，脉冲串发生模块200中，第一声光调制器201从种子源激光器模块100提供的光信号里选取子脉冲中个数为10的脉冲串，在第二声光调制器204的时序控制下，激光信号经过十三个种子周期后在2x2耦合器d端输出产生子脉冲个数1，2，3,…,10的等差脉冲串序列，而第三声光调制器210调整开关延时，在其中选择出子脉冲个数为7的脉冲串；参考图5所示，为本发明实施例提供的脉冲串个数为1，子脉冲个数为7的光脉冲测试图。
参考图4所示，为本发明实施提供的脉冲串个数为4、子脉冲个数为10的时序控制示意图；脉冲串发生模块200中，第一声光调制器201从种子源激光器模块100提供的光信号里选取子脉冲中个数为10的脉冲串，在第二声光调制器204的时序控制下，激光信号经过十三个种子周期后在2x2耦合器d端输出产生子脉冲个数1，2，3,…,10，10，10，10的脉冲串序列，而第三声光调制器210调整开关延时，在其中选择出脉冲串个数为4、子脉冲个数为10的脉冲串；参考图6所示，为本发明实施例提供的脉冲串个数为4，子脉冲个数为10的光脉冲测试图。
优选地，所述环形回路长度被配置为与种子源激光器模块100调制频率下对应的腔长存在预设光程差，通过预设光程差所带来的时域延迟，使得从所述耦合器202输出的脉冲串之间形成ns级时间间隔。
例如，种子源激光器101发出的激光频率为40MHz，重频对应的腔长经计算为5.17m,若需得到子脉冲间隔1ns的脉冲串，对应的环形回路长度则需要比腔长长约0.2m,才能保证脉冲串内子脉冲间隔1ns左右。
优选地，本发明实施例还提供一种级联光纤放大模块300的具体结构，所述级联光纤放大模块300包括依次连接的多级放大单元，各级放大单元之间设置有隔离器，其中，所述级联光纤放大模块300输出端，设置有带准直功能的输出隔离器，可选地，所述带准直功能的输出隔离器的光纤外部设置有铠缆包覆。
其中，所述级联光纤放大模块300包括第一级放大单元、第二级放大单元、第三级放大单元、第三隔离器304、第四隔离器311和第四隔离器311；所述第一级放大单元包括第一合束器301、第一半导体泵浦激光器组302和第二增益光纤303，所述第二级放大单元包括第二合束器305、第二半导体泵浦激光器组306和第三增益光纤307；所述第三级放大单元包括第三合束器309、第三半导体泵浦激光器组310和第四增益光纤311；所述第一合束器301的输入端连接第一半导体泵浦激光器组302，输出端连接第二增益光纤303的输入端，所述第二合束器305的输入端连接第二半导体泵浦激光器组306，输出端连接第三增益光纤307的输入端，所述第三合束器309的输入端连接第三半导体泵浦激光器组310，输出端连接第四增益光纤311的输入端，所述第一合束器301的输入端还连接脉冲串发生模块200的输出端，所述第二增益光纤303的输出端通过第三隔离器304连接第二合束器305的输入端，所述第三增益光纤307的输出端通过第四隔离器311连接第三合束器309的输入端，所述第四增益光纤311的输出端连接第五隔离器，通过第五隔离器312输出放大后的激光信号，其中，第五隔离器312即为带准直功能的输出隔离器。
上述实施例中，脉冲串激光信号在级联光纤放大模块300中进行功率放大。具体的，从脉冲串发生模块200中产生的脉冲串序列激光信号进入包括第一合束器301、第一半导体泵浦激光器组302、第二增益光纤303和第三隔离器304在内的预放一级，从预放一级输出的脉冲串序列激光信号依次通过第二个合束器、第三增益光纤307和第四隔离器308，在第二半导体泵浦激光器组306的泵浦激励下进行第一级功率放大，经过第一级功率放大的脉冲串序列激光信号依次通过第三合束器309和第四增益光纤311，在第三半导体泵浦激光器组310的泵浦激励下进行主放大，最终经过放大后的脉冲串序列激光信号由输出准直隔离器312进行准直输出。
本发明实施例提供的一种面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，在实际使用时，例如，选择重复频率为40MHz、8-10mW的纳秒的种子源作为脉冲的激光信号，经过第一声光调制器201后，脉冲激光信号被选为重复频率为1MHz、脉冲个数为10的脉冲串序列，再通过第二声光调制器204和第三声光调制器210时序控制，实现可调脉冲串输出，最后经过级联放大，输出功率可显著提升，如图7所示，为本发明实施例提供的不同脉冲情况下的光信号放大曲线图。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，其特征在于，包括种子源激光器模块、脉冲串发生模块和级联光纤放大模块；
所述种子源激光器模块用于产生脉冲激光信号；所述脉冲串发生模块用于对所述脉冲激光信号的脉冲序列进行脉冲串选择；所述级联光纤放大模块用于对选择的脉冲串激光信号进行功率放大；
其中，所述脉冲串发生模块包括脉冲串发生单元和脉冲串选择单元；所述脉冲串发生单元用于从脉冲序列中选择连续的脉冲来形成脉冲串，并得到脉冲串序列；所述脉冲串选择单元用于从脉冲串序列中选择包含预设子脉冲数量的脉冲串；
其中，所述脉冲串发生单元包括第一声光调制器、22耦合器、无源光纤、第二声光调制器、环行器、第一增益光纤和波分复用器，所述第一声光调制器的输入端连接所述种子源激光器模块，输出端连接所述22耦合器的b端，所述22耦合器c端和环行器1端连接，所述环行器2端和第一增益光纤连接，所述第一增益光纤和波分复用器连接，所述环行器3端和第二声光调制器连接，所述第二声光调制器与无源光纤连接，所述无源光纤与所述22耦合器a端连接；所述22耦合器、环行器、第一增益光纤、波分复用器、第二声光调制器和无源光纤组成环形回路；
其中，所述脉冲串发生单元还包括第一补偿单元，所述第一补偿单元包括依次连接的泵浦保护器和单模泵浦激光器，单模泵浦激光器产生的泵浦光经过泵浦保护器后进入波分复用器，通过波分复用器进入第一增益光纤，以对环形回路的损耗进行补偿；
所述脉冲串选择单元包括依次连接的第三声光调制器和第二隔离器，所述第三声光调制器的输入端与22耦合器的d端连接，所述第二隔离器的输出端与级联光纤放大模块连接，所述第三声光调制器用于通过调整开关延时，从而在脉冲串序列中选择包含预设子脉冲数量的一个或多个脉冲串；
其中，在种子源激光器模块提供激光信号后，第一声光调制器从种子源激光器模块提供的激光信号中进行脉冲串选择，其中，从种子源激光器模块出射的为具有固定重复频率以及稳定输出功率的纳秒脉冲的激光信号，经过第一声光调制器后，脉冲激光信号被选为重复频率且子脉冲个数为N的脉冲串序列，脉冲串内第1个脉冲经过2x2耦合器后分为两路等强度光信号，其中一路由2x2耦合器的b端至d端，另一路由c端经过环行器的1端后依次通过环行器的2端、第一增益光纤和波分复用器，此过程中，第一增益光纤对从环行器的2端输入到所述第一增益光纤的光信号进行第一次放大，经过第一次放大的光信号由波分复用器反射到所述第一增益光纤，从而进行第二次放大，放大后的光信号返回所述环行器的2端，从环行器的3端输出，此过程为双程放大，以提高放大斜效率，与此同时，单模泵浦激光器发射的泵浦激光也依次通过泵浦保护器和波分复用器，之后进入到第一增益光纤，为信号放大提供泵浦激励，在放大过程中泵浦激光会消耗掉，转换为放大的信号光；被补偿放大后的光信号依次通过环行器的3端、第二声光调制器和无源光纤后回到22耦合器的a端，其中，所述双程放大后的光信号进入第二声光调制器,进行脉冲序列按需截取，截取后的脉冲串光信号回到2x2耦合器的a端，依次类推，脉冲序列最终形成子脉冲个数1，2，3,…,N的等差数列，或者调整第二声光调制器的开关门时间延时形成子脉冲个数1，2，3,…,N-1，N，N,…, N的脉冲串序列，所述第三声光调制器调整开关延时，在其中选择出子脉冲个数为预设数量的脉冲串。
2.根据权利要求1所述的面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，其特征在于，所述种子源激光器模块包括种子源激光器和第一隔离器，所述种子源激光器用于产生脉冲激光信号，并经所述第一隔离器输出给脉冲串发生模块。
3.根据权利要求1所述的面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，其特征在于，所述环形回路长度被配置为与种子源激光器模块调制频率下对应的腔长存在预设光程差，通过预设光程差所带来的时域延迟，使得从所述22耦合器输出的脉冲串之间形成ns级时间间隔。
4.根据权利要求1所述的面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，其特征在于，所述级联光纤放大模块包括依次连接的多级放大单元，各级放大单元之间设置有隔离器。
5.根据权利要求1所述的面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，其特征在于，所述级联光纤放大模块包括第一级放大单元、第二级放大单元、第三级放大单元、第三隔离器、第四隔离器和第五隔离器；所述第一级放大单元包括第一合束器、第一半导体泵浦激光器组和第二增益光纤，所述第二级放大单元包括第二合束器、第二半导体泵浦激光器组和第三增益光纤；所述第三级放大单元包括第三合束器、第三半导体泵浦激光器组和第四增益光纤；所述第一合束器的输入端连接第一半导体泵浦激光器组，输出端连接第二增益光纤的输入端，所述第二合束器的输入端连接第二半导体泵浦激光器组，输出端连接第三增益光纤的输入端，所述第三合束器的输入端连接第三半导体泵浦激光器组，输出端连接第四增益光纤的输入端，所述第一合束器的输入端还连接脉冲串发生模块的输出端，所述第二增益光纤的输出端通过第三隔离器连接第二合束器的输入端，所述第三增益光纤的输出端通过第四隔离器连接第三合束器的输入端，所述第四增益光纤的输出端连接第五隔离器，通过第五隔离器输出放大后的激光信号。
6.根据权利要求1所述的面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，其特征在于，所述级联光纤放大模块输出端设置有带准直功能的输出隔离器。
7.根据权利要求6所述的面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，其特征在于，所述带准直功能的输出隔离器的光纤外部设置有铠缆包覆。
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