CN213243105U - 一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器，包括光钎激光器主机体，所述光钎激光器主机体内部安装有激光器主板，且激光器主板上连接有开关按钮，并且开关按钮位于光钎激光器主机体外部，所述激光器主板上分别依次设有种子光源、光环行器、光纤合束器、双包层掺铒镱光纤、泵浦光剥离器、带通滤波器、光纤反射镜,且光纤合束器输入端连接有半导体泵浦源，所述光环行器为三端口环形器。该双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器能够在不降低使用效果的情况下减少元件，具有体积小，光学性能优秀，环境适应性较强的优点。本双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器较于常规激光器减少了预放大级。

Description

一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器

技术领域

本实用新型涉及激光器技术领域，具体为一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器。

背景技术

光纤激光器(FiberLaser)是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来：在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。激光雷达的工作原理与雷达非常相近。简而言之，就是以激光作为信号源，由激光器发射出的脉冲激光，打到地面的树木、桥梁、道路和建筑物上引起散射，一部分光波会反射到激光雷达的接收器上。根据激光测距原理计算，就得到从激光雷达到目标点的距离。激光器作为激光雷达光源的核心元器件，目前主要有半导体激光器，光纤激光器，固体激光器等。其中，1.5um的光纤激光器具有人眼安全，光束质量好，稳定性高，重复频率高，峰值功率高等优点，被激光雷达广泛应用。

当前常见的1.5um光纤激光器普遍采用半导体激光器作为种子光源，单模泵浦源和单模单包层掺铒光纤做预放大，多模泵浦和双包层掺铒镱光纤做功率放大。该种方案所需元器件价格高，数量多，电路和光学结构复杂。导致生产成本高，体积大，不符合激光雷达未来的发展趋势。而简单地去除预放大级又会导致增益系数低，所需掺铒镱光纤长，使放大结构易产生SBS和SRS非线性效应，不利于提升峰值功率，较长的掺铒镱光纤也使得激光器的成本升高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器，以解决上述背景技术中提出的1.5um光纤激光器元件数量多且结构复杂的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器，包括光钎激光器主机体，所述光钎激光器主机体内部安装有激光器主板，且激光器主板上连接有开关按钮，并且开关按钮位于光钎激光器主机体外部，所述激光器主板上分别依次设有种子光源、光环行器、光纤合束器、双包层掺铒镱光纤、泵浦光剥离器、带通滤波器、光纤反射镜,且光纤合束器输入端连接有半导体泵浦源，所述光环行器为三端口环形器。

优选的，所述本激光器整体采用全光纤结构，且种子光源、光环行器、光纤合束器、半导体泵浦源、双包层掺铒镱光纤、泵浦光剥离器、带通滤波器、光纤反射镜之间均通过光纤熔接的方式进行连接。

优选的，所述种子光源的信号光范围为1530-1550nm。

优选的，所述半导体泵浦源的波段为910-980nm。

优选的，所述半导体泵浦源的波段为940nm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器能够在不降低使用效果的情况下减少元件，具有体积小，光学性能优秀，环境适应性较强的优点。本双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器较于常规激光器减少了预放大级，省去了单模泵浦和单包层掺铒光纤，通过三端口的光环行器兼具种子源隔离器和激光器输出隔离器的作用，有效减小成本与体积，制作更加简单，且光电转换效率高，环境适应性好。

附图说明

图1为本实用新型一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器的主视结构示意图；

图2为本实用新型一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器的流程图。

图中：1、种子光源，2、光环行器，3、光纤合束器，4、半导体泵浦源，5、双包层掺铒镱光纤，6、双包层掺铒镱光纤，7、带通滤波器，8、光纤反射镜，9、光钎激光器主机体，10、开关按钮，11、激光器主板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器，包括光钎激光器主机体9，光钎激光器主机体9内部安装有激光器主板11，且激光器主板11上连接有开关按钮10，并且开关按钮10位于光钎激光器主机体9外部，激光器主板11上分别依次设有种子光源1、光环行器2、光纤合束器3、双包层掺铒镱光纤5、泵浦光剥离器6、带通滤波器7、光纤反射镜8,且光纤合束器3输入端连接有半导体泵浦源4，本激光器整体采用全光纤结构，且种子光源1、光环行器2、光纤合束器3、半导体泵浦源4、双包层掺铒镱光纤5、泵浦光剥离器6、带通滤波器7、光纤反射镜8之间均通过光纤熔接的方式进行连接，此结构使得本激光器各器件之间的连接更加稳定，保持信号光的光学性能，种子光源1的信号光范围为1530-1550nm，此结构使得种子光源1能够为本激光器提供可调制脉冲频率和脉冲宽度的信号光源，半导体泵浦源4的波段为910-980nm，此结构使得波段为910-980nm的半导体泵浦源4能够为本激光器提供较为稳定的放大结构的能量来源，半导体泵浦源4的波段为940nm，此结构使得在温度较高的环境使用本激光器时，使用者可以采用波段为940nm的半导体泵浦源4以提高放大结构的稳定性，光环行器2为三端口环形器，此结构使得本激光器较于常规激光器减少了预放大级，省去了单模泵浦和单包层掺铒光纤，有效减小成本与体积，制作更加简单，三端口结构的光环行器2可以兼具种子源隔离器和激光器输出隔离器的作用，可以降低产品成本和稳定性，且光电转换效率高，环境适应性好。

工作原理：在使用该双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器时，首先使用者可以将光钎激光器主机体9摆放在合适的位置，然后启动开关按钮10令激光器主板11通电，于是种子光源1发出的信号光会从光环行器2的一端口进入，二端口输出，经过双包层掺铒镱光纤5放大后再经由光环行器2的二端口返回，三端口输出，此时光环行器2还兼具兼具种子源隔离器和激光器输出隔离器的作用，此时光纤合束器3会将导体泵浦源4发出的泵浦光和种子光源1发出的信号光输送到双包层掺铒镱光纤5，泵浦光被双包层掺铒镱光纤5纤芯内的稀土物质吸收，在种子光源1发出的信号光的刺激下产生受激辐射，放大导体泵浦源4发出的泵浦光，泵浦光剥离器6会去除双包层掺铒镱光纤5内残余的泵浦光，防止残余的泵浦光进入后续单包层光纤，避免后续光路结构损坏，被双包层掺铒镱光纤5初次放大后的泵浦光进入带通滤波器7，过滤掉大量的自发辐射光，提升信号光的信号质量，经滤波后的信号光被光纤反射镜8反射后再次进入双包层掺铒镱光纤5进行二次放大，二次放大后的信号光从光环行器2的三端口输出，从而完成一系列工作。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器，包括光钎激光器主机体(9)，其特征在于：所述光钎激光器主机体(9)内部安装有激光器主板(11)，且激光器主板(11)上连接有开关按钮(10)，并且开关按钮(10)位于光钎激光器主机体(9)外部，所述激光器主板(11)上分别依次设有种子光源(1)、光环行器(2)、光纤合束器(3)、双包层掺铒镱光纤(5)、泵浦光剥离器(6)、带通滤波器(7)、光纤反射镜(8),且光纤合束器(3)输入端连接有半导体泵浦源(4)，所述光环行器(2)为三端口环形器。

2.根据权利要求1所述的一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器，其特征在于：所述本激光器整体采用全光纤结构，且种子光源(1)、光环行器(2)、光纤合束器(3)、半导体泵浦源(4)、双包层掺铒镱光纤(5)、泵浦光剥离器(6)、带通滤波器(7)、光纤反射镜(8)之间均通过光纤熔接的方式进行连接。

3.根据权利要求1所述的一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器，其特征在于：所述种子光源(1)的信号光范围为1530-1550nm。

4.根据权利要求1所述的一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器，其特征在于：所述半导体泵浦源(4)的波段为910-980nm。

5.根据权利要求1所述的一种双程双包层放大结构的小型化1.5um光纤激光器，其特征在于：所述半导体泵浦源(4)的波段为940nm。

Images