CN203983726U - 一种高功率脉冲光纤激光器 - Google Patents
一种高功率脉冲光纤激光器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203983726U CN203983726U CN201420452381.2U CN201420452381U CN203983726U CN 203983726 U CN203983726 U CN 203983726U CN 201420452381 U CN201420452381 U CN 201420452381U CN 203983726 U CN203983726 U CN 203983726U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical fiber
- array
- high power
- output
- seed light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 208000002925 dental caries Diseases 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
本实用新型涉及激光技术领域，公开了一种高功率脉冲光纤激光器，包括多波长脉冲种子光源、光纤放大级和光谱合成输出系统；所述多波长脉冲种子光源包括依光路设置的泵浦源、泵浦耦合系统、增益光纤阵列、调Q系统和输出尾纤阵列，所述输出尾纤阵列分别与光纤放大级连接；所述增益光纤阵列输入端为WDM光纤头；所述调Q系统包括第一光纤准直器阵列、光栅对、第二光纤准直器阵列和设于光栅对两个光栅之间的调Q晶体。本实用新型采用同一调Q晶体对一组不同波长的种子光进行调Q，再对各波长的种子光放大激光进行合束输出，获得功率稳定的高功率脉冲光纤激光输出，平均功率高，且结构简单，易于实现，而且大大减小了调Q开关的尺寸，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种高功率脉冲光纤激光器。
背景技术
光纤激光器具有多波长输出、低成本、光纤兼容等优点，成为近年来研究的热点之一。其中，脉冲光纤激光器由于其在光通讯、信息光电子、非线性光学、光传感等领域都有重要的应用价值而备受人们青睐。
高功率脉冲光纤激光器是脉冲光纤激光器发展的主要方向之一。在高功率脉冲光纤激光器的发展中，脉冲种子光放大激光器由于其能同时兼顾高输出功率和高光束质量的优势而得到了广泛应用。对于此类激光器，其输出脉冲的稳定性、峰值功率和光斑质量一直是人们关注的焦点。由于种子光脉冲的稳定性差，放大级结构设计不合理等因素直接导致了激光器输出性能差。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提出一种高功率脉冲光纤激光器，具有稳定的高平均功率输出，而且结构简单，容易实现。
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：一种高功率脉冲光纤激光器，包括多波长脉冲种子光源、光纤放大级和光谱合成输出系统；所述多波长脉冲种子光源包括依光路设置的泵浦源、泵浦耦合系统、增益光纤阵列、调Q系统和输出尾纤阵列，所述输出尾纤阵列分别与光纤放大级连接；所述增益光纤阵列输入端为WDM光纤头；所述调Q系统包括第一光纤准直器阵列、光栅对、第二光纤准直器阵列和设于光栅对两个光栅之间的调Q晶体；所述第一光纤准直器阵列与增益光纤阵列连接，第二光纤准直器阵列与输出尾纤阵列连接；所述WDM光纤头与光栅对的第二光栅构成多波长脉冲种子光源的谐振腔；泵浦光经泵浦耦合系统耦合进增益光纤阵列，产生激发光，激发光在谐振腔内产生振荡，并在谐振腔内调Q晶体作用下由尾纤阵列输出脉冲种子光,脉冲种子光经光纤放大级放大之后由光谱合成输出系统输出放大的脉冲激光。
进一步的，所述泵浦耦合系统包括依光路设置的光束准直整形元件和聚焦透镜。
进一步的，所述光束准直整形元件为整形棱镜组、光栅组或透镜组，或是其中两种或三种的组合。
进一步的，所述光谱合成输出系统包括依光路设置的光纤头阵列、准直透镜和输出光栅对。
进一步的，所述光纤头阵列固定于一V型槽阵列上。
进一步的，还包括一望远镜系统，设于光谱合成输出系统后面。
进一步的，所述泵浦源为多模LD阵列、单管LD或宽谱光源。
进一步的，所述第一光纤准直器阵列和第二光纤准直器阵列分别设于一V型槽阵列上。
进一步的，所述WDM光纤头作为多波长脉冲种子光源的谐振腔的前腔镜，其入射面镀有对泵浦光增透对种子光高反的膜层；所述光栅对的第二光栅作为后腔镜，其出射面镀有对泵浦光高反对种子光部分反射的膜层。
本实用新型的有益效果为：采用同一调Q晶体对一组不同波长的种子光进行调Q，再对各波长的种子光放大激光进行合束输出，获得功率稳定的高功率脉冲光纤激光输出，平均功率高，且结构简单，易于实现，而且大大减小了调Q开关的尺寸，降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型高功率脉冲光纤激光器实施例结构示意图。
附图标示：10、多波长脉冲种子光源；11、泵浦源；12、泵浦耦合系统；121、光束准直整形元件;122、聚焦透镜；13、增益光纤阵列；131、WDM光纤头；132、增益光纤；14、调Q系统；141、第一光纤准直器阵列；142、第一光栅；143、调Q晶体；144、第二光栅；145、第二光纤准直器阵列；15、输出尾纤阵列；20、光纤放大级；30、光谱合成输出系统；31、光纤头阵列；32、准直透镜；33、输出光栅对；40、望远镜系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。
本实用新型的高功率脉冲光纤激光器采用同一调Q晶体对一组不同波长的种子光进行调Q，再对各波长的种子光放大激光进行合束输出，获得功率稳定的高功率脉冲光纤激光输出，平均功率高，且结构简单，易于实现，而且大大减小了调Q开关的尺寸，降低了成本。
具体的，如图1所示的实施例，包括多波长脉冲种子光源10、光纤放大级20和光谱合成输出系统30；多波长脉冲种子光源10包括依光路设置的泵浦源11、泵浦耦合系统12、增益光纤阵列13、调Q系统14和输出尾纤阵列15，输出尾纤阵列15各尾纤分别与光纤放大级20各放大光纤连接。
其中，增益光纤阵列13输入端为WDM光纤头131，各增益光纤132具有相同掺杂离子。调Q系统14包括第一光纤准直器阵列141、光栅对142、144、第二光纤准直器阵列145和设于光栅对两个光栅之间的调Q晶体143，以利用同一调Q系统14对多波长的种子光同时进行调Q。第一光纤准直器阵列141与增益光纤阵列13连接，第二光纤准直器阵列145与输出尾纤阵列15连接。光栅对的第一光栅142与第二光栅144相互平行放置，并对不同波长的激发光进行筛选合成，第一光栅142和第二光栅144均采用透射光栅，第一光栅142的前后表面镀有增透膜。WDM光纤头131与光栅对的第二光栅144构成多波长脉冲种子光源的谐振腔。其中，WDM光纤头131作为多波长脉冲种子光源10的谐振腔的前腔镜，其入射面镀有对泵浦光增透对种子光高反的膜层；光栅对的第二光栅144作为后腔镜，其出射面镀有对泵浦光高反对种子光部分反射的膜层。或者，在WDM光纤头131前面增加一平面腔镜作为谐振腔的前腔镜。
泵浦耦合系统12包括依光路设置的光束准直整形元件121和聚焦透镜122。该光束准直整形元件121可以是整形棱镜组、光栅组或透镜组，或是其中两种或三种的组合。光谱合成输出系统30包括依光路设置的光纤头阵列31、准直透镜32和输出光栅对33，光纤头阵列31输出端面位于准直透镜32的焦平面处。该光纤头阵列31固定于一V型槽阵列上。第一光纤准直器阵列141和第二光纤准直器阵列145也分别固定于一V型槽阵列上。上述V型槽阵列是在一光学基座上高精度等间距刻蚀V型槽而成。在光谱合成输出系统30后面，还设有望远镜系统40，调整输出光束的光斑大小。
泵浦源11为多模LD阵列、单管LD或宽谱光源。本实施例采用的是多模LD阵列，发出的泵浦光经过光束准直整形元件121整形并准直合成之后，准直光经聚焦透镜122会聚耦合到WDM光纤头131，该WDM光纤头131设置在聚焦透镜122的焦平面处，作为多波长脉冲种子光源10谐振腔的前腔镜，将泵浦光耦合到各增益光纤132中，对各增益光纤132进行激励（泵浦）。各增益光纤132发射的多波长激发光经第一光纤准直器阵列141准直后入射到第一光栅142上，经调Q晶体143后由第二光栅144输出筛选的波长种子光，并由第二光纤准直器阵列145准直并耦合到输出尾纤阵列15的各尾纤内。调Q晶体143（包含起偏光学元件）设于第一光栅142和第二光栅144之间，对多路（多波长）种子光同时进行调Q，输出多波长脉冲种子光。输出尾纤阵列15的各尾纤分别与光纤放大级20（图中未显示该光纤放大级的泵浦系统）的各放大光纤连接，多波长脉冲种子光经各尾纤进入光纤放大级20，经光纤放大级20放大后输出多波长高功率的脉冲激光，并由光谱合成输出系统30对各波长的脉冲激光进行合束准直后输出。根据使用需要，经光谱合成输出系统30输出的高功率脉冲激光还可经过一望远镜系统40进行整形后输出一束高功率、小光斑的多波长脉冲准直激光。光纤放大级20各放大光纤输出的脉冲激光分别经光纤头阵列31输出，并由准直透镜32准直之后，入射到输出光栅对33，由输出光栅对33对各波长的脉冲激光进行光谱合成，输出的多波长平行光再由望远镜系统40变换成准直的小光斑多波长的高功率脉冲激光。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种高功率脉冲光纤激光器，包括多波长脉冲种子光源、光纤放大级和光谱合成输出系统；所述多波长脉冲种子光源包括依光路设置的泵浦源、泵浦耦合系统、增益光纤阵列、调Q系统和输出尾纤阵列，所述输出尾纤阵列分别与光纤放大级连接；其特征在于：所述增益光纤阵列输入端为WDM光纤头；所述调Q系统包括第一光纤准直器阵列、光栅对、第二光纤准直器阵列和设于光栅对两个光栅之间的调Q晶体；所述第一光纤准直器阵列与增益光纤阵列连接，第二光纤准直器阵列与输出尾纤阵列连接；所述WDM光纤头与光栅对的第二光栅构成多波长脉冲种子光源的谐振腔；泵浦光经泵浦耦合系统耦合进增益光纤阵列，产生激发光，激发光在谐振腔内产生振荡，并在谐振腔内调Q晶体作用下由尾纤阵列输出脉冲种子光,脉冲种子光经光纤放大级放大之后由光谱合成输出系统输出放大的脉冲激光。
2.如权利要求1所述高功率脉冲光纤激光器，其特征在于：所述泵浦耦合系统包括依光路设置的光束准直整形元件和聚焦透镜。
3.如权利要求2所述高功率脉冲光纤激光器，其特征在于：所述光束准直整形元件为整形棱镜组、光栅组或透镜组，或是其中两种或三种的组合。
4.如权利要求1所述高功率脉冲光纤激光器，其特征在于：所述光谱合成输出系统包括依光路设置的光纤头阵列、准直透镜和输出光栅对。
5.如权利要求4所述高功率脉冲光纤激光器，其特征在于：所述光纤头阵列固定于一V型槽阵列上。
6.如权利要求1-5任一项所述高功率脉冲光纤激光器，其特征在于：还包括一望远镜系统，设于光谱合成输出系统后面。
7.如权利要求1-5任一项所述高功率脉冲光纤激光器，其特征在于：所述泵浦源为多模LD阵列、单管LD或宽谱光源。
8.如权利要求1-5任一项所述高功率脉冲光纤激光器，其特征在于：所述第一光纤准直器阵列和第二光纤准直器阵列分别设于一V型槽阵列上。
9.如权利要求1-5任一项所述高功率脉冲光纤激光器，其特征在于：所述WDM光纤头作为多波长脉冲种子光源的谐振腔的前腔镜，其入射面镀有对泵浦光增透对种子光高反的膜层；所述光栅对的第二光栅作为后腔镜，其出射面镀有对泵浦光高反对种子光部分反射的膜层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420452381.2U CN203983726U (zh) | 2014-08-12 | 2014-08-12 | 一种高功率脉冲光纤激光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420452381.2U CN203983726U (zh) | 2014-08-12 | 2014-08-12 | 一种高功率脉冲光纤激光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203983726U true CN203983726U (zh) | 2014-12-03 |
Family
ID=51981143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420452381.2U Expired - Lifetime CN203983726U (zh) | 2014-08-12 | 2014-08-12 | 一种高功率脉冲光纤激光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203983726U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106603157A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-04-26 | 北京中电华大电子设计有限责任公司 | 一种物理多点光攻击设备 |
| CN110838674A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-25 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种阵列光纤激光器 |
| CN114883898A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-09 | 西安工业大学 | 一种阵列分布式的大功率全光纤激光放大器 |
-
2014
- 2014-08-12 CN CN201420452381.2U patent/CN203983726U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106603157A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-04-26 | 北京中电华大电子设计有限责任公司 | 一种物理多点光攻击设备 |
| CN110838674A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-25 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种阵列光纤激光器 |
| CN114883898A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-09 | 西安工业大学 | 一种阵列分布式的大功率全光纤激光放大器 |
| CN114883898B (zh) * | 2022-05-24 | 2024-06-11 | 西安工业大学 | 一种阵列分布式的大功率全光纤激光放大器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203071399U (zh) | 一种窄光谱高功率半导体激光器耦合装置 | |
| CN105826800B (zh) | 一种全光纤化宽带平坦中红外超连续谱光源 | |
| US11342723B2 (en) | Counter pumping a large mode area fiber laser | |
| CN104283097A (zh) | 一种780nm的高功率光纤飞秒激光器 | |
| CN103078253A (zh) | 一种窄光谱高功率半导体激光器耦合装置及方法 | |
| CN203983726U (zh) | 一种高功率脉冲光纤激光器 | |
| CN101719629B (zh) | 闪耀光栅外腔半导体激光器及其准直方法 | |
| CN203690697U (zh) | 一种高功率光纤激光器 | |
| CN102820607B (zh) | 一种信号及泵浦激光混合集成器件 | |
| CN111478175A (zh) | 一种激光能量放大器 | |
| CN101145669A (zh) | 窄线宽光纤激光器 | |
| CN102025105A (zh) | 闪耀光栅外腔半导体激光器及其准直方法 | |
| CN204741165U (zh) | 一种半导体激光泵浦倍频激光器 | |
| CN102208740A (zh) | 一种环形结构纳秒脉冲光纤激光器 | |
| CN112636141B (zh) | 一种自适应光谱合成系统 | |
| CN211907942U (zh) | 一种激光能量放大器 | |
| CN201000999Y (zh) | 激光输出双包层大模场光子晶体光纤激光器 | |
| KR101674005B1 (ko) | 단파장 양방향 광송수신모듈 | |
| CN102122790A (zh) | 单端光纤耦合的线偏振声光调q光纤激光器 | |
| CN204925460U (zh) | 一种光纤泵浦耦合器 | |
| CN103633540B (zh) | 一种光纤激光准直系统 | |
| CN113809627B (zh) | 一种激光放大器 | |
| CN104868350B (zh) | 一种高功率激光器 | |
| CN212323399U (zh) | 空间泵浦耦合及输出的结构以及飞秒脉冲激光器 | |
| CN201868725U (zh) | 一种贴片式固体激光器及调整装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170814 Address after: 518048 No. 2 Fenghuang Road, Futian Free Trade Zone, Shenzhen, Guangdong, Futian District Patentee after: GARY COMMUNICATION (SHENZHEN) CO.,LTD. Address before: No. 39 Fuxing Road, Jinan District, Fuzhou city of Fujian Province in 350001 Patentee before: FUZHOU PHOTOP QPTICS Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20141203 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |