一种光纤激光合成器制造技术

技术编号:18419546 阅读:50 留言:0更新日期:2018-07-11 11:13
本实用新型专利技术提供了一种光纤激光合成器,包括激光合成单元、多个激光入射单元、和用于搭载所述激光合成单元与激光入射单元的搭载装置;单个激光入射单元用于提供一束入射激光;所述激光入射单元的角度可旋转;所述激光合成单元用于将多束入射激光合成为一束输出;所述激光合成单元包括多片堆叠设置的体布拉格光栅,且体布拉格光栅的数量等于激光入射单元的数量;每片体布拉格光栅用于使一束入射激光衍射,经衍射的入射激光垂直于体布拉格光栅表面输出。本实用新型专利技术所述光纤激光合成器不仅具有高效衍射效率,避免了入射激光的功率损失,而且还可以用于不同波长的入射激光的合成。

An optical fiber laser synthesizer

The utility model provides an optical fiber laser synthesizer, which includes a laser synthesis unit, a plurality of laser incident units, and a loading device for carrying the laser synthesis unit and the laser incident unit, and a single laser incident unit is used to provide a beam of incident laser; the angle of the laser incident unit is rotatable; the excitation of the laser incident unit is rotatable. The optical synthesis unit is used to synthesize a multi beam incident laser into a beam of output; the laser synthesis unit includes a number of stacked body Prague gratings, and the number of the body Prague gratings is equal to the number of laser incident units; each piece of Prague grating is used to diffract a beam of incident laser and perpendicular to the diffracted incident laser. The surface of the body of Prague grating is output. The fiber laser synthesizer of the utility model not only has high efficiency of diffraction, but also avoids the power loss of incident laser, but also can be used for the synthesis of incident laser with different wavelengths.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤激光合成器
本技术涉及功率合成器件领域,特别涉及一种光纤激光合成器。
技术介绍
光纤激光器以稀土离子作为增益介质,以独特波导结构作为光传输通道,具有光束质量好、转换效率高、热管理方便、结构紧凑及免维护等诸多优势,在工业、国防、科研、医疗等多个领域有广泛的应用前景。在诸多应用场景,不仅要求激光器具有高平均功率,更要求激光输出具有好的光束质量。然而,受增益介质热损伤和非线性效应等因素的制约,通常单台单模光纤激光器的输出功率受限,采用一定方式将多台光纤激光器的输出进行光束合成,是现阶段实现更高功率激光输出的必然选择。近年来,国内外多家研究机构对光纤激光合成技术进行了大量研究,大多仍处于实验室阶段。现有的光纤激光合成器多数采用体布拉格光栅作为激光合成器件,体布拉格光栅的衍射效率随着入射激光的波长或角度变化而变化,例如对于某种波长的入射激光,该入射激光的入射角必须为特定的角度,才能被体布拉格光栅高效衍射,所以用体布拉格光栅作为激光合成器件,激光合成的效率很高。但是现有的利用体布拉格光栅制成的激光合成器,大多只能满足固定波长的入射激光的合成,所以当用户对激光波长有不同需求时,现有的这种激光合成器难以满足用户所需以合成不同波长的激光。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光纤激光合成器,所述光纤激光合成器利用体布拉格光栅作为激光合成器件,且所述激光合成器能用于不同波长的入射激光的合成。为了实现上述目的,本技术提供以下技术方案:一种光纤激光合成器,包括激光合成单元、多个激光入射单元、和用于搭载所述激光合成单元与激光入射单元的搭载装置;单个激光入射单元用于提供一束入射激光;对于多次激光合成,单个激光入射单元可提供多种波长的入射激光;所述激光入射单元的角度可旋转;所述激光合成单元用于将多束入射激光合成为一束输出;所述激光合成单元包括多片堆叠设置的体布拉格光栅,且体布拉格光栅的数量等于激光入射单元的数量;每片体布拉格光栅用于使一束入射激光衍射,经衍射的入射激光垂直于体布拉格光栅表面输出。上述技术方案中,多束入射激光同时输出第一种波长的入射激光,多束入射激光同时照射至多片体布拉格光栅上,每片体布拉格光栅中栅平面的角度不同。对于第一片体布拉格光栅,多束不同来向的入射激光中,只有一束特定角度的入射激光可被第一片体布拉格光栅衍射,经过衍射的入射激光垂直于体布拉格光栅表面输出。其他角度的入射激光穿过所述体布拉格光栅,且各自的入射角度不改变,其他入射激光分别被第二、第三...第n片体布拉格光栅所衍射,且输出垂直于体布拉格光栅的衍射激光。多束垂直于体布拉格光栅的衍射激光合成为功率更大的激光。上述技术方案中,多个激光入射单元同时输出第二种波长的入射激光,并手动调整每个激光入射单元的角度,则入射激光与多片光栅之间的入射角度变化,以满足体布拉格光栅灵敏的波长和入射角度选择性。由于入射角度的变化,多束入射激光的相交点已经向前或向后偏离体布拉格光栅,多束入射激光不能同时照射在多片体布拉格光栅上,此时可通过移动激光合成单元,以使得多束入射激光同时照射在多片体布拉格光栅上,实现第二种波长的入射激光的合成。优选的,所述搭载装置包括多根相互平行的支撑杆;每个激光入射单元包括光纤激光器和准直器;所述激光合成单元还包括多块用于夹持所述体布拉格光栅的重叠设置的夹具板;每个激光入射单元通过一个固定平台固定于所述搭载装置的同一端,每个激光入射单元与固定平台铰接,每个激光入射单元绕铰接点只能在一个固定的平面内旋转;每片体布拉格光栅设置于每块夹具板的中心,每块夹具板上设置有供所述支撑杆穿过的导向孔,所述激光合成单元可沿所述支撑杆的轴向滑动,滑动期间,所述激光合成单元靠近或远离所述多个激光入射单元。进一步地,所述多根支撑杆穿过至少一个用于稳固支撑杆的基座,或者所述多根支撑杆之间设置有用于稳固支撑杆的腹杆。通过基座或者腹杆的设置,使多根支撑杆之间连接成整体,减小支撑杆之间的或支撑杆整体的偏移和形变,进而保证了入射激光入射角度的稳定。进一步地,所述多块重叠设置的夹具板之间相互连接形成整体,可在搭载装置上同步移动。通过将所述多块重叠设置的夹具板连接成整体,方便同步移动夹具板,并且使夹具板之间的距离恒定,增强了所述光纤激光合成器的鲁棒性。进一步地,每根支撑杆上设置有螺纹,并且每根支撑杆上套设有螺母,所述螺母设置于夹具板的一侧或两侧,旋动所述螺母用于移动夹具板。通过螺纹与螺母的设置,方便夹具板在支撑杆上的移动,并且通过旋动所述螺母移动夹具板,能更精确地控制夹具板的移动距离。进一步地,所述夹具板上设置有水平仪,和用于固定所述夹具板的锁紧装置。当所述支撑杆竖立设置时,水平仪用于辅助判断夹具板的水平状态,进一步确保入射激光与体布拉格光栅之间的入射角度。优选的,所述多片体布拉格光栅均为透射式体布拉格光栅,或均为反射式体布拉格光栅。对于透射式体布拉格光栅,合成激光的输出方向与入射激光同向;对于反射式体布拉格光栅,合成激光的输出方向与入射激光反向。优选的,所述多片体布拉格光栅为一块多阶复用的体布拉格光栅。通过选用所述多阶复用的体布拉格光栅,即将多片体布拉格光栅写入一块材料中,提高了激光合成单元的集成性,增强了所述光纤激光合成器的鲁棒性。与现有技术相比,本技术所述光纤激光合成器不仅利用体布拉格光栅作为激光合成器件,确保了各束入射激光的高效衍射效率,避免了入射激光的功率损失。同时本技术所述光纤激光合成器还可以用于不同波长的入射激光的合成,进而解决了
技术介绍
中所提出的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关附图。图1所示为本技术所述光纤激光合成器的结构示意图。图2所示为本技术所述光纤激光合成器的俯视图。图3所示为本技术所述光纤激光合成器的原理图。图4所示为本技术所述刻度的标记示意图。图中标号说明:10-激光入射单元;11-光纤激光器;12-准直器;13-固定平台;20-激光合成单元;21-体布拉格光栅;22-夹具板;23-水平仪;24-锁紧装置;31-支撑杆;32-基座;33-螺帽;34-刻度。具体实施方式下面将结合本技术实施例中附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术,并不用于限定本技术。基于本技术的实施例,本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术的保护范围。实施例1:请参阅图1至图3,本实施例提供了一种光纤激光合成器。所述光纤激光合成器包括多个激光入射单元10、一个激光合成单元20和用于搭载所述激光入射单元10和激光合成单元20的搭载装置。单个激光入射单元10用于提供一束入射激光;对于多次激光合成,单个激光入射单元10可提供多种波长的入射激光;对于一次激光合成,多个激光入射单元10提供不同种波长的多束入射激光,或者多个激光入射单元10提供同一种波长的多束入射激光;所述激光入射单元10的角度可旋本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种光纤激光合成器,其特征在于,包括激光合成单元、多个激光入射单元、和用于搭载所述激光合成单元与激光入射单元的搭载装置;单个激光入射单元用于提供一束入射激光;对于多次激光合成,单个激光入射单元可提供多种波长的入射激光;所述激光入射单元的角度可旋转;所述激光合成单元用于将多束入射激光合成为一束输出;所述激光合成单元包括多片堆叠设置的体布拉格光栅,且体布拉格光栅的数量等于激光入射单元的数量;每片体布拉格光栅用于使一束入射激光衍射,经衍射的入射激光垂直于体布拉格光栅表面输出。

【技术特征摘要】
1.一种光纤激光合成器,其特征在于,包括激光合成单元、多个激光入射单元、和用于搭载所述激光合成单元与激光入射单元的搭载装置;单个激光入射单元用于提供一束入射激光;对于多次激光合成,单个激光入射单元可提供多种波长的入射激光;所述激光入射单元的角度可旋转;所述激光合成单元用于将多束入射激光合成为一束输出;所述激光合成单元包括多片堆叠设置的体布拉格光栅,且体布拉格光栅的数量等于激光入射单元的数量;每片体布拉格光栅用于使一束入射激光衍射,经衍射的入射激光垂直于体布拉格光栅表面输出。2.根据权利要求1所述光纤激光合成器,其特征在于,所述搭载装置包括多根相互平行的支撑杆;每个激光入射单元包括光纤激光器和准直器;所述激光合成单元还包括多块用于夹持所述体布拉格光栅的重叠设置的夹具板;每个激光入射单元通过一个固定平台固定于所述搭载装置的同一端,每个激光入射单元与固定平台铰接,每个激光入射单元绕铰接点只能在一个固定的平面内旋转;每片体布拉格光栅设置于每块夹具板的中心,每块夹具板上设置有供所述支撑杆穿过的导向孔,所述激光合成单元可沿所述支撑杆的轴向滑动,...

【专利技术属性】
技术研发人员:周泰斗孙梦至李儒郭帅丁铮方德弟何飞
申请(专利权)人:四川思创优光科技有限公司
类型:新型
国别省市:四川,51

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