CN203521884U - 全光纤100W掺Tm光纤激光器 - Google Patents

全光纤100W掺Tm光纤激光器 Download PDF

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杨林
殷超云
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Wuhan Noy Laser Technology Co ltd
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WUHAN LOTUXS TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及全光纤100W掺Tm光纤激光器，结构为激光种子源和隔离器相连，隔离器输出端和一半导体激光泵浦源通过正向耦合器进行耦合，正向耦合器中输出光纤和第一输出激光光栅相连，第一输出激光光栅另一端与双包层掺Tm3+光纤相连，双包层掺Tm3+光纤另一端和第二输出激光光栅相连，第二输出激光光栅的另一端和反向耦合器的一端相连，反向耦合器的另一端和另一半导体激光泵浦源相连，反向耦合器和另一半导体激光泵浦源连接端同时和单模光纤相连，产生的激光通过单模光纤的另一端输出。本实用新型不仅实现高耦合效率，还实现全封闭柔性光路设计，增加对应光纤激光器仪器的寿命，使仪器结构紧凑、小型化，易于实现产品化。

Description

全光纤100W掺Tm光纤激光器
技术领域
本实用新型涉及一种光纤激光器，特别涉及一种全光纤100W掺Tm光纤激光器，属于光纤及激光技术领域。
背景技术
随着泵浦技术和双包层光纤技术的发展，光纤激光器由于其高功率、无需热电冷却、泵浦波长范围宽、效率高等优点，在激光光纤通讯、激光空间远距离通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻、医疗器械仪器设备领域具有广阔的应用。光纤激光仪器设备的小型化、高效率、全封闭柔性光路对其应用具有很大的影响。
现有的光纤激光器采用单端泵浦、多级泵浦或者选用双端泵浦结构，双端泵浦选用棱镜耦合的方式，通过双色镜将泵浦光耦合进入掺稀土元素光纤，掺稀土光纤和一组双色镜构成激光器的谐振腔，耦合效率低、增加了调试困难、同时不适合应用于仪器设备中，由于其增加了仪器的体积同时增加了后期的维护成本，减少了仪器使用寿命，同时不易于实现产品化。单端泵浦或者多级泵浦结构其耦合效率低，实验已经证明反向泵浦结构其耦合效率高于正向泵浦。
发明内容
为了克服上述现有技术得不足，本实用新型提供了一种全光纤100W掺Tm光纤激光器。这种结构实现了高耦合效率，实现了全封闭柔性光路设计，增加了对应光纤激光器仪器的寿命，使仪器结构紧凑、小型化，易于实现产品化。
本发实用新型的技术方案是：
全光纤100W掺Tm光纤激光器，由激光种子源、隔离器、两个半导体激光泵浦源、正向耦合器、两个输出激光光栅、双包层掺Tm3+光纤、反向耦合器、单模光纤，双包层掺Tm3+光纤和输出激光光栅构成主振荡器，激光种子源和隔离器相连，隔离器输出端和一半导体激光泵浦源通过正向耦合器进行耦合，正向耦合器和一半导体激光泵浦源构成正向泵浦结构，正向耦合器中输出光纤和第一输出激光光栅相连，第一输出激光光栅另一端与双包层掺Tm3+光纤相连，双包层掺Tm3+光纤另一端和第二输出激光光栅相连，第二输出激光光栅的另一端和反向耦合器的一端相连，反向耦合器的另一端和另一半导体激光泵浦源相连，反向耦合器和另一半导体激光泵浦源构成反向泵浦结构，反向耦合器和另一半导体激光泵浦源连接端同时和单模光纤相连，产生的激光通过单模光纤的另一端输出。
所述的第一输出激光光栅对激光的反射率大于98％。
所述的第二输出激光光栅对激光的反射率为9％。
本实用新型不仅实现了高耦合效率，还实现了全封闭柔性光路设计，增加了对应光纤激光器仪器的寿命，使仪器结构紧凑、小型化，易于实现产品化。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如图1所示，本实用新型由激光种子源1、隔离器2、两个半导体激光泵浦源3、正向耦合器4、第一输出激光光栅5、双包层掺Tm3+光纤6、第二输出激光光栅7、反向耦合器8、单模光纤9组成，双包层掺Tm3+光纤6和输出激光光栅7构成主振荡器，激光种子源1和隔离器2相连，隔离器2输出端和一半导体激光泵浦源3通过正向耦合器4进行耦合，正向耦合器4和一半导体激光泵浦源3构成正向泵浦结构，正向耦合器4中输出光纤和第一输出激光光栅5相连，第一输出激光光栅5另一端与双包层掺Tm3+光纤6相连，双包层掺Tm3+光纤6另一端和第二输出激光光纤光栅7相连，第二输出激光光栅7的另一端和反向耦合器8的一端相连，反向耦合器8的另一端和另一半导体激光泵浦源3相连，反向耦合器8和另一半导体激光泵浦源3构成反向泵浦结构，反向耦合器8和另一半导体激光泵浦源3连接端同时和单模光纤9相连，产生的激光通过单模光纤9的另一端输出。第一输出激光光栅5对激光的反射率大于98％，第二输出激光光栅7对激光的反射率为9％。
本实用新型选用793nm的半导体激光器作为泵浦源，双包层掺Tm3+光纤6的内包层直径为250um，芯径为25um，正向泵浦和反向总泵浦功率为170W时，可以实现100W的激光输出，此时激光器的斜率效率为58.8％。

Claims (3)

1.全光纤100W掺Tm光纤激光器，由激光种子源、隔离器、两个半导体激光泵浦源、正向耦合器、两个输出激光光栅、双包层掺Tm3+光纤、反向耦合器、单模光纤，其特征在于：激光种子源和隔离器相连，隔离器输出端和一半导体激光泵浦源通过正向耦合器进行耦合，正向耦合器中输出光纤和第一输出激光光栅相连，第一输出激光光栅另一端与双包层掺Tm3+光纤相连，双包层掺Tm3+光纤另一端和第二输出激光光栅相连，第二输出激光光栅的另一端和反向耦合器的一端相连，反向耦合器的另一端和另一半导体激光泵浦源相连，反向耦合器和另一半导体激光泵浦源连接端同时和单模光纤相连，产生的激光通过单模光纤的另一端输出。
2.根据权利要求1所述的全光纤100W掺Tm光纤激光器，其特征在于：所述的第一输出激光光栅对激光的反射率大于98％。
3.根据权利要求1所述的全光纤100W掺Tm光纤激光器，其特征在于：所述的第二输出激光光栅对激光的反射率为9％。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105140763A (zh) * 2015-09-02 2015-12-09 北京航天控制仪器研究所 一种全光纤高功率光纤激光器
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CN106329296A (zh) * 2016-09-21 2017-01-11 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种瓦级1.7μm窄线宽全光纤掺铥石英光纤激光器

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