CN212935127U - 一种激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及光学技术领域，公开了一种激光器，包括：用于输出指示光源的前级光路，其信号端与前级光路的输出端连接的第一正向光纤合束器，输入端与第一正向光纤合束器的泵浦信号输出端连接的增益光纤，泵浦信号输出端与第一增益光纤的输出端连接的第一反向光纤合束器，输入端与第一反向光纤合束器的信号端连接的第一正向剥模器，以及，输入端与第一正向剥模器的输出端连接的激光输出端帽，其中，部分或全部正向光纤合束器的泵浦输入端和/或反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，以使泵浦光能够再次注入谐振腔被增益光纤吸收，以提高泵浦利用率，本实用新型实施例提供的激光器结构简单、激光效率高且成本较低。

Description

一种激光器

技术领域

本实用新型实施例涉及光学技术领域，特别涉及一种激光器。

背景技术

光纤激光器因其具有光束质量好、效率高、散热好、结构紧凑等特点，被广泛应用在激光打标、激光切割、激光焊接、激光医疗及增材制造等方面。随着应用领域的不断扩展，对光纤激光器各方面的要求也在提高。更高的输出功率、更高的激光效率是目前光纤激光器市场的两个重要发展趋势，其中，激光效率比较低的主要原因之一是泵浦光的利用率比较低。泵浦光的利用率是指被增益光纤吸收利用的泵浦光占注入到光路中总的泵浦光的百分比，即泵浦光在经过增益光纤吸收后，会有一部分的泵浦残余，尤其是在高功率光纤激光器中，这种现象非常明显。此外，在泵浦光的传播方向上，随着泵浦距离的增加，单位长度的增益光纤对泵浦光的利用率是呈指数下降的，这些泵浦残余不仅会导致激光效率的下降，还会带来很大的热效应，影响激光的输出性能。

在实现本实用新型实施例过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：在传统的激光器中，通常采用增加增益光纤的长度的方式来提高泵浦利用率，但其成本较高，或者，采用在纤芯和包层刻写光栅的方式，将残余泵浦光反射回腔内，提高泵浦光的利用率，适当的减短了有源光纤的长度，但是此方式会对纤芯造成一定的损伤，影响纤芯信号光的传输。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例的目的是提供一种泵浦利用率高、结构简单、成本较低的激光器。

本实用新型实施例的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，本实用新型实施例中提供了一种激光器，包括：

前级光路，用于输出指示光源；

第一正向光纤合束器，其信号端与所述前级光路的输出端连接；

第一增益光纤，其输入端与所述第一正向光纤合束器的泵浦信号输出端连接；

第一反向光纤合束器，其泵浦信号输出端与所述第一增益光纤的输出端连接；

第一正向剥模器，其输入端与所述第一反向光纤合束器的信号端连接；

第一激光输出端帽，其输入端与所述第一正向剥模器的输出端连接；

第一泵浦源，用于输出泵浦光；其中，

部分或全部所述第一正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第一反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，未两两对接的所述第一正向光纤合束器的泵浦源输入端和/或所述第一反向光纤合束器的泵浦输入端与所述第一泵浦源的输出端连接。

在一些实施例中，所述第一正向光纤合束器为正向(N+1)×1光纤合束器，所述第一反向光纤合束器为反向(N+1)×1光纤合束器,N大于等于2的正整数。

在一些实施例中，所述激光器还包括：

反向剥模器，其输入端与所述前级光路的输出端连接，其输出端与所述正向(N+1)×1光纤合束器的信号端连接,N大于等于2的正整数；

第一反射型光纤光栅，其输入端与所述正向(N+1)×1光纤合束器的泵浦信号输出端连接，其输出端与所述第一增益光纤的输入端连接,N 大于等于2的正整数；

第二反射型光纤光栅，其输入端与所述第一增益光纤的输出端连接，其输出端与所述反向(N+1)×1光纤合束器的泵浦信号输出端连接,N 大于等于2的正整数。

在一些实施例中，所述激光器还包括：

反向剥模器，其输入端与所述前级光路的输出端连接；

第一反射型光纤光栅，其输入端与所述反向剥模器的输出端连接，其输出端与所述正向(N+1)×1光纤合束器的信号端连接,N大于等于2 的正整数；

第二反射型光纤光栅，其输入端与所述反向(N+1)×1光纤合束器的信号端连接，其输出端与所述第一正向剥模器的输入端连接,N大于等于2的正整数。

在一些实施例中，所述反向(N+1)×1光纤合束器的的泵浦输入端与所述第一泵浦源的输出端连接，所述正向(N+1)×1光纤合束器的泵浦输入端两两对接，N大于等于2的正整数。

在一些实施例中，所述正向(N+1)×1光纤合束器的泵浦输入端与所述第一泵浦源的输出端连接，所述反向(N+1)×1光纤合束器的泵浦输入端两两对接。

在一些实施例中，所述正向(N+1)×1光纤合束器的M个泵浦输入端与所述反向(N+1)×1光纤合束器的M个泵浦输入端泵浦输入端两两对接,所述正向(N+1)×1光纤合束器的其他泵浦输入端与所述第一泵浦源的输出端连接，所述反向(N+1)×1光纤合束器的其他泵浦输入端与所述第一泵浦源的输出端连接，N大于等于2，M小于N，N和M均为正整数。

在一些实施例中，所述第一反射型光纤光栅的高反射型光纤光栅；

所述第二反射型光纤光栅的低反射型光纤光栅。

为解决上述技术问题，第二方面，本实用新型实施例中提供了另外一种激光器，包括：种子源和放大光路，所述放大光路包括：

第二泵浦源，用于输出泵浦光；

第二正向光纤合束器，其信号端与所述种子源的输出端连接；

第二增益光纤，其输入端与所述第二正向光纤合束器的泵浦信号输出端连接；

第二反向光纤合束器，其泵浦信号输出端与所述第二增益光纤的输出端连接；

第二正向剥模器，其输入端与所述第二反向光纤合束器的信号端连接；

第二激光输出端帽，其输入端与所述第二正向剥模器的输出端连接；

部分或全部所述第二正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第二反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，未两两对接的所述第二正向光纤合束器的泵浦源输入端和/或所述第二反向光纤合束器的泵浦输入端与所述第二泵浦源的输出端连接。

在一些实施例中，所述种子源为如上述第一方面所述的激光器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例中提供了一种激光器，该激光器能够作为种子源设置在放大光路中，该激光器包括：第一泵浦源，第一正向光纤合束器，第一反射型光纤光栅，第一增益光纤，第二反射型光纤光栅，第一反向光纤合束器，其中，部分或全部所述第一正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第一反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，未两两对接的所述第一正向光纤合束器的泵浦源输入端和/或所述第一反向光纤合束器的泵浦输入端与所述第一泵浦源的输出端连接。通过部分或全部所述第一正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第一反向光纤合束器的泵浦输入端的两两对接，以使泵浦光能够再次注入谐振腔被增益光纤吸收，以提高泵浦利用率，本实用新型实施例提供的一种激光器结构简单、激光效率高且成本较低。

本实用新型实施例中还提供了另外一种激光器，该激光器包括种子源和放大光路，所述放大光路包括第二泵浦源，第二正向光纤合束器，第二增益光纤，第二反向光纤合束器，其中，部分或全部所述第二正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第二反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，未两两对接的所述第二正向光纤合束器的泵浦源输入端和/或所述第二反向光纤合束器的泵浦输入端与所述第二泵浦源的输出端连接。通过部分或全部第二正向光纤合束器的泵浦输入端和/或第二反向光纤合束器的泵浦输入端的两两对接，以使泵浦光能够再次被第二增益光纤吸收，以提高泵浦利用率，本实用新型实施例提供的另一种激光器结构简单、激光效率高且成本较低。

附图说明

一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施例一提供的一种激光器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的一种激光器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三提供的一种激光器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例四提供的一种激光器的结构示意图；

图5是本实用新型实施例五提供的另一种激光器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

为了便于连接结构限定，本实用新型以激光行进/出射方向为参考进行部件的位置限定，例如，在图1中，前级光路1出射的指示光源向“右”出射并入射到正向光纤合束器3中。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在现有的包层泵浦的光纤激光器系统中，随着泵浦距离的增加，单位长度内，增益光纤对泵浦光的利用率是呈指数下降的。若单位长度的增益光纤对泵浦光的利用率是90％，那么在泵浦光的传输方向上，第一个单位长度的增益光纤，其泵浦利用率为90％，第二个单位长度的泵浦利用率为9％，第三个单位长度的泵浦利用率为0.9％，以此类推，每增加一个光纤长度，泵浦利用率就会降低一个数量级。

为了解决现有市面上的激光器中通过增加增益光纤的长度提高泵浦光的利用率导致的影响信号光性能、成本高、结构复杂等问题，本实用新型实施例提供了一种结构简单紧凑、低成本、高泵浦利用率的光纤激光器，该激光器能够作为种子源设置在放大光路中，该激光器包括依次连接的第一泵浦源、第一正向光纤合束器、第一增益光纤、第一反射型光纤光栅和第二反射型光纤光栅、第一反向光纤合束器、第一正向剥模器和第一激光输出端帽，其中第一增益光纤、第一反射型光纤光栅和第二反射型光纤光栅可以构成激光器的谐振腔，以及，部分或全部所述第一正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第一反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，使得泵浦光能够再次注入谐振腔被增益光纤吸收，本实用新型实施例提供的一种激光器对纤芯传输的信号光无影响，能够有效增加激光器的泵浦利用率，提高激光器的输出功率，同时结构简单紧凑，在同等输出功率下，可以适当减短增益光纤长度，能够节约产品的生产成本。同时，光纤长度的减短，还可以减少非线性效应、噪声对输出激光性能的影响。

此外，实用新型实施例还提供另一种激光器，其包括：种子源和放大光路，放大光路包括：第二泵浦源，第二正向光纤合束器，第二增益光纤，第二反向光纤合束器，部分或全部所述第二正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第二反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，使得泵浦光能够再次注入第二增益光纤，被第二增益光纤吸收，能够有效增加激光器的泵浦利用率。本实用新型实施例提供的另一种激光器对纤芯传输的信号光无影响，能够有效增加激光器的泵浦利用率，提高激光器的输出功率，同时结构简单紧凑，在同等输出功率下，可以适当减短增益光纤长度，能够节约产品的生产成本。同时，光纤长度的减短，还可以减少非线性效应、噪声对输出激光性能的影响。

具体地，下面结合附图，对本实用新型实施例作进一步阐述。

实施例一

本实用新型实施例提供了一种激光器，请参见图1，其示出了本实用新型实施例提供的一种激光器的结构，所述激光器包括：前级光路1、反向剥模器2、第一正向光纤合束器3、第一反射型光纤光栅4、第一增益光纤5、第二反射型光纤光栅6、第一反向光纤合束器7、第一泵浦源 8、第一正向剥模器9和第一激光输出端帽10。

所述前级光路1用于输出光源，通常选用工作波长在390-780nm的可见光光源。优选地，所述前级光路1选用输出功率为毫瓦量级，输出波长660nm的红光激光器。

所述反向剥模器2的输入端与所述前级光路1的输出端连接，其输出端与所述第一正向光纤合束器3的信号端连接。所述反向剥模器2可以是通过刻写或腐蚀工艺制作而成的，用于滤除包层泵浦光和高阶模式激光，起到保护光路、优化光束质量的作用。优选地，所述反向剥模器 2采用双包层光纤结构，且其光纤尺寸与所述第一正向光纤合束器3的信号端相同，用于剥除反向传输的包层光及高阶模式的激光。

所述第一正向光纤合束器3的信号端与所述反向剥模器2的输出端连接，所述第一正向光纤合束器为正向(N+1)×1光纤合束器，其中， N为大于等于2的正整数。所述第一正向光纤合束器3包括一根信号光纤(信号端)、一根泵浦信号输出光纤(泵浦信号输出端)以及至少两根泵浦输入光纤(泵浦输入端)。在本实用新型实施例中，所述第一正向光纤合束器3为正向(6+1)×1光纤合束器，其具有6个泵浦输入端。在其他的一些实施例中，所述第一正向光纤合束器3的泵浦输入端的数量可根据实际需要进行选择，不需要拘泥于本发明实施例的限定。

所述第一反射型光纤光栅4的输入端与所述第一正向光纤合束器3 的泵浦信号输出端连接，其输出端与所述第一增益光纤5的输入端连接，所述第一反射型光纤光栅4选用具有高反射率的光纤光栅。

所述第一增益光纤5的输入端与所述第一反射型光纤光栅4的输出端连接。所述第一增益光纤5为纤芯掺杂稀土元素的双包层光纤或三包层光纤，其中，掺杂稀土元素为镱、铒、钬、铥、钐、铋等元素中的一种或几种。

所述第二反射型光纤光栅6的输入端与所述第一增益光纤5的输出端连接，其输出端与所述第一反向光纤合束器7的泵浦信号输出端连接，所述第二反射型光纤光栅6选用低反射率的光纤光栅。

优选地，所述第一反射型光纤光栅4和所述第二反射型光纤光栅6 可以是通过紫外光或飞秒激光照射的方法，使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性变化的衍射光栅。且有，所述第一反射型光纤光栅4和第二反射型光纤光栅6的中心波长匹配，且所述第一反射型光纤光栅4和第二反射型光纤光栅6的反射率在0-1之间。

所述第一反向光纤合束器7的泵浦信号输出端与所述第一反向光纤合束器6的输出端连接。在本实用新型实施例中，所述第一反向光纤合束器7为反向(N+1)×1光纤合束器，其中，N为大于等于2的正整数。所述第一反向光纤合束器7包括一根信号光纤(信号端)、一根泵浦信号输出光纤(泵浦信号输出端)以及至少两根泵浦输入光纤(泵浦输入端)。在本实用新型实施例中，所述第一反向光纤合束器7为反向(6+1) ×1光纤合束器，其具有6个泵浦输入端。在其他的一些实施例中，所述第一反向光纤合束器7的泵浦输入端的数量可根据实际需要进行选择，不需要拘泥于本发明实施例的限定。

所述第一泵浦源8为半导体种子源、气体种子源、固体种子源、光纤种子源或拉曼种子源中的一种，所述第一泵浦源8输出泵浦光的中心波长范围为700nm≤λ≤2000nm，其中，λ表示所述输出泵浦光的中心波长。在本实用新型实施例中，所述第一泵浦源8选用中心波长915nm，输出功率可调的光纤耦合输出的半导体种子源。

所述第一正向剥模器9的输入端与所述第一反向光纤合束器7的信号端连接。所述第一正向剥模器9可以是通过刻写或腐蚀工艺制作而成的，用于滤除包层泵浦光和高阶模式激光，起到保护光路、优化光束质量的作用。

所述第一激光输出端帽10的输入端与所述第一正向剥模器9的输出端连接。所述第一激光输出端帽10可以采用市面上常见的光纤输出头，所述第一激光输出端帽10用于信号光的扩束输出，以降低输出激光的能量密度，以提高整个激光器系统可靠性。优选地，所述第一激光输出端帽10可选用光纤熔接石英柱，外加机械件封装的光纤输出器件。

优选地，所述第一正向光纤合束器3的泵浦信号输出端、所述第一反射型光纤光栅4、所述第一增益光纤5、所述第二反射型光纤光栅6、所述第一反向光纤合束器7的泵浦信号输出端的纤芯包层几何尺寸均相同，所述第一正向光纤合束器3的信号端与所述反向剥模器2的光纤尺寸相同，所述第一反向光纤合束器7的信号端与第一正向剥模器9的光纤几何尺寸相同，所述泵浦源8的输出端与所述第一正向光纤合束器3 和所述第一反向光纤合束器7的泵浦输入端的光纤几何尺寸相同。

在本实用新型实施例中，所述第一正向光纤合束器3的泵浦输入端两两对接，所述第一反向光纤合束器7的泵浦输入端与所述第一泵浦源 8的输出端连接。所述第一反射型光纤光栅4、所述第一增益光纤5和所述第二反射型光纤光栅6构成本发明实施例的谐振腔。

本实用新型实施例所述的激光器在工作状态下，6个第一泵浦源8 所产生的泵浦光通过所述反向(6+1)×1光纤合束器7将泵浦光耦合进所述第二反射型光纤光栅6的包层内。通过所述第二反射型光纤光栅6，包层泵浦光会传输到第一增益光纤5的包层内。而第一增益光纤5在泵浦光的激励下，可以产生和传输信号激光，产生的信号激光从第一增益光纤5的两端输出。其中，向左传输的信号激光绝大部分被所述第一反射型光纤光栅4反射回第一增益光纤5，得到放大；向右传输的激光被所述第二反射型光纤光栅反射6反射回第一增益光纤5中，并得到放大。在谐振腔内产生的信号激光经过所述第一反射型光纤光栅4和所述第二反射型光纤光栅6的多次反射，以及所述第一增益光纤5的多次放大后，满足所述第一反射型光纤光栅4和所述第二反射型光纤光栅6中心波长的激光起振并通过和所述第二反射型光纤光栅6输出到腔外，输出到腔外的信号激光依次通过所述第一反向(6+1)×1光纤合束器7、所述第一正向剥模器9后，通过第一激光输出端帽10扩束输出激光。

具体地，由于泵浦光被第一增益光纤5吸收后，会有部分残余，残余的泵浦光在光纤包层中传输，通过所述第一反射型光纤光栅4进入到所述正向(6+1)×1光纤合束器3的泵浦输入端，本实用新型实施例所提供的激光器将所述第一正向(6+1)×1光纤合束器3的泵浦输入端两两对接，使得残余的泵浦光通过泵浦输入端重新耦合到所述第一正向 (N+1)×1光纤合束器3的泵浦信号输出端，因而泵浦光能够再次被第一增益光纤5吸收利用，大大提高了泵浦光的利用率，从而提升了激光的输出效率。同时，与传统的单端泵浦方式相比，在同等激光输出功率条件下，应用本实用新型实施例提供的激光器方案，第一增益光纤5的长度可以至少减短四分之一。

实施例二

本实用新型实施例提供了一种激光器，请参见图2，其示出了本实用新型实施例提供的一种激光器的结构，与上述实施例一及图1所示的激光相同的是，所述激光器包括：前级光路1、反向剥模器2、第一正向光纤合束器3、第一反射型光纤光栅4、第一增益光纤5、第二反射型光纤光栅6、第一反向光纤合束器7、第一泵浦源8、第一正向剥模器9 和第一激光输出端帽10。

与上述实施例一及图1所示的激光器不同的是，在本实用新型实施例中，所述第一反射型光纤光栅4的输入端与所述反向剥模器2的输出端连接，所述第一反射型光纤光栅4的输出端与所述第一正向光纤合束器3的信号端连接，所述第一正向光纤合束器3的泵浦信号输出端与所述第一增益光纤5的输入端连接，所述第一增益光纤5的输出端与所述第一反向光纤合束器7的泵浦输出端连接，所述第二反射型光纤光栅6 的输入端与所述第一反向光纤合束器7的信号端连接，所述第二反射型光纤光栅6的输出端与所述第一正向剥模器9的输入端连接。

除上述不同之外，本实用新型实施例所述激光器中各个器件的参数和连接方式与上述实施例一及图1的相同，此处不再详述。

本实用新型实施例所述的激光器在工作状态下，第一增益光纤5吸收从第一反向(6+1)×1光纤合束器7注入的泵浦光，产生激光，未被吸收的泵浦光会通过第一正向(6+1)×1光纤合束器3的泵浦信号输出端传输到泵浦输入端的光纤中，再次注入到第一增益光纤5中被吸收利用，从而增加泵浦光的利用率。

具体地，在第一增益光纤5内产生的激光，向两端传输，向左传输的激光会通过第一正向(6+1)×1光纤合束器3的泵浦信号输出端传输到第一反射型光纤光栅4中，第一反射型光纤光栅4具有高反射率，能够将大部分激光反射，并在通过第一正向(6+1)×1光纤合束器3耦合进第一增益光纤5，从而得到放大。在谐振腔内向右传输的激光被第二反射型光纤光栅6反射，通过反向(6+1)×1光纤合束器7耦合进第一增益光纤5，得到放大。在激光谐振腔内传输的激光被多次反射、放大，最终选择满足第一反射型光纤光栅4和第二反射型光纤光栅6中心波长的激光，该激光依次通过第二反射型光纤光栅6、第一正向剥模器9、第一激光输出端帽10扩束输出。本实用新型实施例所提供的激光器还可以适当的减短第一增益光纤5长度，从而，不仅提升了激光效率，还降低了激光器的成本。

实施例三

本实用新型实施例提供了一种激光器，请参见图3，其示出了本实用新型实施例提供的一种激光器的结构，与上述实施例一及图1所示的激光相同的是，所述激光器包括：前级光路1、反向剥模器2、第一正向光纤合束器3、第一反射型光纤光栅4、第一增益光纤5、第二反射型光纤光栅6、第一反向光纤合束器7、第一泵浦源8、第一正向剥模器9 和第一激光输出端帽10。

与上述实施例一及图1所示的激光器不同的是，所述第一正向光纤合束器3的泵浦输入端与所述第一泵浦源8的输出端连接，所述第一反向光纤合束器7的泵浦输入端两两对接。

除上述不同之外，本实用新型实施例所述激光器中各个器件的参数和连接方式与上述实施例一及图1的相同，此处不再详述。

本实用新型实施例所述的激光器在工作状态下，6个第一泵浦源8 所产生的泵浦光依次通过第一正向(6+1)×1光纤合束器3、第一反射型光纤光栅4注入到谐振腔内的第一增益光纤5中，第一增益光纤5吸收绝大部分的泵浦光并产生激光。未被第一增益光纤5吸收的泵浦光会继续在包层中传输，依次通过第二反射型光纤光栅6、第一反向(6+1) ×1光纤合束器7的泵浦信号输出端后，重新耦合进反向(6+1)×1光纤合束器7的泵浦输入端。本实用新型实施例提供的激光器通过将第一反向(6+1)×1光纤合束器7的泵浦输入端两两对接，可以使其泵浦输入端的泵浦光再次注入到泵浦信号输出端，被第一增益光纤5吸收，从而提高了泵浦光的利用率，以提升激光输出效率。

具体地，在谐振腔内，第一增益光纤5吸收泵浦光产生的激光向左传输后被第一反射型光纤光栅4反射回第一增益光纤5，得到放大；向右传输被第二反射型光纤光栅6反射回第一增益光纤5吸收，得到放大。谐振腔内产生的信号激光多次在腔内反射放大后，选择满足所述第一反射型光纤光栅4和所述第二反射型光纤光栅6中心波长条件的激光起振，输出到腔外，依次经过第一反向(6+1)×1光纤合束器7、第一正向剥模器8，最后通过第一激光输出端帽10扩束输出激光。

实施例四

本实用新型实施例提供了一种激光器，请参见图4，其示出了本实用新型实施例提供的一种激光器的结构，与上述实施例一及图1所示的激光相同的是，所述激光器包括：前级光路1、反向剥模器2、第一正向光纤合束器3、第一反射型光纤光栅4、第一增益光纤5、第二反射型光纤光栅6、第一反向光纤合束器7、第一泵浦源8、第一正向剥模器9 和第一激光输出端帽10。

与上述实施例一及图1所示的激光器不同的是，所述第一正向光纤合束器3的任意至少一个泵浦输入端与所述第一泵浦源8的输出端连接，所述第一反向光纤合束器7的任意至少一个泵浦输入端与所述第一泵浦源8的输出端连接，所述第一正向光纤合束器3的其他泵浦输入端与所述第一反向光纤合束器7的其他泵浦输入端两两对接。

具体地，本图4所示实施例中，所述第一正向光纤合束器3和所述第一反向光纤合束器7的泵浦输入端皆为6个，所述第一泵浦源8的数量也为6个，所述正向(6+1)×1光纤合束器3的其中三个泵浦输入端与三个所述第一泵浦源8的输出端连接，所述反向(6+1)×1光纤合束器7的其中三个泵浦输入端与三个所述第一泵浦源8的输出端连接，所述正向(6+1)×1光纤合束器3的其他三个泵浦输入端与所述反向(6+1) ×1光纤合束器7的其他三个泵浦输入端两两对接。

除上述不同之外，本实用新型实施例所述激光器中各个器件的参数和连接方式与上述实施例一及图1的相同，此处不再详述。

本实用新型实施例所述的激光器在工作状态下，6个第一泵浦源8 所产生的泵浦光分别从第一正向(6+1)×1光纤合束器3和第一反向 (6+1)×1光纤合束器7注入到谐振腔内，被第一增益光纤5吸收，产生激光。未被第一增益光纤5吸收的前向泵浦光通过第二反射型光纤光栅6，注入到反向(6+1)×1光纤合束器7的泵浦输入端；未被第一增益光纤5吸收的后向泵浦光，通过第一反射型光纤光栅4注入到第一正向(6+1)×1光纤合束器3的泵浦输入端。本实用新型实施例所述的激光器将第一正向(6+1)×1光纤合束器3和第一反向(6+1)×1光纤合束器7未连接至第一泵浦源8的6根泵浦输入端光纤两两对接，这样就使得泵浦输入端的残余泵浦光，能够再次注入到第一增益光纤5中，从而提高了泵浦光的利用率，提升了激光器的激光效率。

具体地，在谐振腔内，第一增益光纤5吸收泵浦光产生的激光向左传输被第一反射型光纤光栅4反射回第一增益光纤5，得到放大；向右传输则被第二反射型光纤光栅6反射回第一增益光纤5，吸收放大。谐振腔内产生的信号激光多次在腔内反射放大后，选择满足第一反射型光纤光栅4和第二反射型光纤光栅6中心波长条件的激光起振，输出到腔外，依次经过第一反向(6+1)×1光纤合束器7、第一正向剥模器9，最后通过第一激光输出端帽10扩束输出激光。

实施例五

本实用新型实施例提供了另一种激光器，请参见图5，其示出了本实用新型实施例提供的另一种激光器的结构，所述激光器包括：如上述实施例一至实施例四任一项所述的种子源11，以及，放大光路，所述放大光路的输入端与所述种子源11的输出端连接。

所述放大光路包括：第二正向光纤合束器3、第二增益光纤5、第二反向光纤合束器7、第二泵浦源8、第二正向剥模器9和第二激光输出端帽10。其中，所述第二正向光纤合束器3的信号端与所述种子源 11的输出端连接，所述第二泵浦源8的输出端与所述第二正向光纤合束器3的泵浦输入端连接，所述第二增益光纤5的输入端与所述第二正向光纤合束器3的泵浦信号输出端连接，所述第二反向光纤合束器7的泵浦信号输出端与所述第二增益光纤5的输出端连接，所述第二反向光纤合束器7的泵浦输入端两两对接，所述第二正向剥模器9的输入端与所述第二反向光纤合束器7的信号端连接，所述第二激光输出端帽10的输入端与所述第二正向剥模器9的输出端连接。

需要说明的是，本实用新型所述的第二正向光纤合束器3、第二增益光纤5、第二反向光纤合束器7、第二泵浦源8、第二正向剥模器9和第二激光输出端帽10与上述实施例一至实施例四任一实施例中所述的第一正向光纤合束器3、第一增益光纤5、第一反向光纤合束器7、第一泵浦源8、第一正向剥模器9和第一激光输出端帽10可以是具有相同参数、型号和连接方式的器件，也可以是具有不同参数和型号的器件，具体可根据实际情况进行选择，此处不再详述。所述种子源11可以是实施例一至实施例四任一实施例所述的种子源，也可以是不包含谐振腔、但其他结构、器件及连接方式与实施例一至实施例四任一实施例所述的种子源相同的种子源，具体可根据实际情况情况进行选择，此处不再详述。

本实用新型实施例所述的激光器在工作状态下，种子源11出射的激光通过第二正向(6+1)×1光纤合束器3耦合进第二增益光纤5中，第二增益光纤5吸收第二泵浦源8注入的泵浦光，对种子激光进行放大。第二反向(6+1)×1光纤合束器7的泵浦输入端两两对接，未被吸收的泵浦光，会通过对接后的泵浦输入端，再次注入到第二增益光纤5中，从而提升泵浦利用率。经放大和重新注入后的种子源激光会依次通过第二反向(6+1)×1光纤合束器7、第二正向剥模器9，最后通过第二激光输出端帽10扩束输出。

本实用新型实施例中提供了一种激光器，该激光器可以用作种子源，该激光器包括：第一泵浦源，第一正向光纤合束器，第一反射型光纤光栅，第一增益光纤，第二反射型光纤光栅，第一反向光纤合束器，其中，所述第一正向光纤合束器的泵浦信号输出端与所述第一反射型光纤光栅的输入端连接，所述第一反射型光纤光栅的输出端与所述第一增益光纤的输入端连接，所述第一增益光纤的输出端与所述第二反射型光纤光栅的输入端连接，所述第二反射型光纤光栅的输出端与所述第一反向光纤合束器的泵浦信号输出端连接；其中，部分或全部所述第一正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第一反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，未两两对接的所述第一正向光纤合束器的泵浦源输入端和/ 或所述第一反向光纤合束器的泵浦输入端与所述第一泵浦源的输出端连接。通过部分或全部所述第一正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第一反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，以使泵浦光能够再次注入谐振腔被第一增益光纤吸收，以提高泵浦利用率，本实用新型实施例提供的激光器结构简单、激光效率高且成本较低。

本实用新型实施例中提供了另一种激光器，包括：种子源和放大光路，所述放大光路包括：第二泵浦源，第二正向光纤合束器，第二增益光纤，第二反向光纤合束器，所述种子源的输出端与所述第二正向合束器的信号端连接，所述第二正向光纤合束器的泵浦信号输出端与所述第二增益光纤的输入端连接，所述第二增益光纤的输出端与所述第二反向光纤合束器的泵浦信号输出端连接；部分或全部所述第二正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第二反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，未两两对接的所述第二正向光纤合束器的泵浦源输入端和/或所述第二反向光纤合束器的泵浦输入端与所述第二泵浦源的输出端连接。通过部分或全部所述第二正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第二反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，以使泵浦光能够再次注入谐振腔被第二增益光纤吸收，以提高泵浦利用率，本实用新型实施例提供的激光器结构简单、激光效率高且成本较低。

需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种激光器，其特征在于，包括：

前级光路，用于输出指示光源；

第一正向光纤合束器，其信号端与所述前级光路的输出端连接；

第一增益光纤，其输入端与所述第一正向光纤合束器的泵浦信号输出端连接；

第一反向光纤合束器，其泵浦信号输出端与所述第一增益光纤的输出端连接；

第一正向剥模器，其输入端与所述第一反向光纤合束器的信号端连接；

第一激光输出端帽，其输入端与所述第一正向剥模器的输出端连接；

第一泵浦源，用于输出泵浦光；其中，

部分或全部所述第一正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第一反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，未两两对接的所述第一正向光纤合束器的泵浦源输入端和/或所述第一反向光纤合束器的泵浦输入端与所述第一泵浦源的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，

所述第一正向光纤合束器为正向(N+1)×1光纤合束器，所述第一反向光纤合束器为反向(N+1)×1光纤合束器,N为大于等于2的正整数。

3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括：

反向剥模器，其输入端与所述前级光路的输出端连接，其输出端与所述正向(N+1)×1光纤合束器的信号端连接,N为大于等于2的正整数；

第一反射型光纤光栅，其输入端与所述正向(N+1)×1光纤合束器的泵浦信号输出端连接，其输出端与所述第一增益光纤的输入端连接,N为大于等于2的正整数；

第二反射型光纤光栅，其输入端与所述第一增益光纤的输出端连接，其输出端与所述反向(N+1)×1光纤合束器的泵浦信号输出端连接,N为大于等于2的正整数。

4.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括：

反向剥模器，其输入端与所述前级光路的输出端连接；

第一反射型光纤光栅，其输入端与所述反向剥模器的输出端连接，其输出端与所述正向(N+1)×1光纤合束器的信号端连接,N为大于等于2的正整数；

第二反射型光纤光栅，其输入端与所述反向(N+1)×1光纤合束器的信号端连接，其输出端与所述第一正向剥模器的输入端连接,N为大于等于2的正整数。

5.根据权利要求1-4任一项所述的激光器，其特征在于，所述反向(N+1)×1光纤合束器的的泵浦输入端与所述第一泵浦源的输出端连接，所述正向(N+1)×1光纤合束器的泵浦输入端两两对接，N为大于等于2的正整数。

6.根据权利要求1-4任一项所述的激光器，其特征在于，所述正向(N+1)×1光纤合束器的泵浦输入端与所述第一泵浦源的输出端连接，所述反向(N+1)×1光纤合束器的泵浦输入端两两对接，N为大于等于2的正整数。

7.根据权利要求1-4任一项所述的激光器，其特征在于，所述正向(N+1)×1光纤合束器的M个泵浦输入端与所述反向(N+1)×1光纤合束器的M个泵浦输入端泵浦输入端两两对接,所述正向(N+1)×1光纤合束器的其他泵浦输入端所述第一泵浦源的输出端连接，所述反向(N+1)×1光纤合束器的其他泵浦输入端与所述第一泵浦源的输出端连接，N大于等于2，M小于N，N和M均为正整数。

8.根据权利要求1-4任一项所述的激光器，其特征在于，

所述第一反射型光纤光栅的高反射型光纤光栅；

所述第二反射型光纤光栅的低反射型光纤光栅。

9.一种激光器，其特征在于，包括：种子源和放大光路，其中，所述种子源为如上述权利要求1-8任一项所述的激光器，

所述放大光路包括：

第二泵浦源，用于输出泵浦光；

第二正向光纤合束器，其信号端与所述种子源的输出端连接；

第二增益光纤，其输入端与所述第二正向光纤合束器的泵浦信号输出端连接；

第二反向光纤合束器，其泵浦信号输出端与所述第二增益光纤的输出端连接；

第二正向剥模器，其输入端与所述第二反向光纤合束器的信号端连接；

第二激光输出端帽，其输入端与所述第二正向剥模器的输出端连接；

部分或全部所述第二正向光纤合束器的泵浦输入端和/或所述第二反向光纤合束器的泵浦输入端两两对接，未两两对接的所述第二正向光纤合束器的泵浦源输入端和/或所述第二反向光纤合束器的泵浦输入端与所述第二泵浦源的输出端连接。

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