一种光纤激光器泵浦源制造技术

本实用新型专利技术涉及光纤技术领域，尤其涉及一种光纤激光器泵浦源。包括阶梯板热沉、二极管激光器单管、快轴准直透镜、慢轴准直透镜、反射镜、会聚透镜及光纤，其中阶梯板热沉至少两排，每排上至少设有一个二极管激光器单管及对应每个二极管激光器单管的快轴准直透镜、慢轴准直透镜及反射镜，会聚透镜用于汇聚所有反射镜的光束、且耦合进光纤内。可对更多的二极管激光器单管的光束进行合束，更充分地填充了耦合透镜上的空间。本实用新型专利技术可将更多二极管激光器单管发出的光束耦合进光纤，从而提高光纤激光器的泵浦功率。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤激光器泵浦源
本技术涉及光纤
，尤其涉及一种光纤激光器泵浦源。
技术介绍
二极管激光器单管具有体积小、效率高等优点，可用于泵浦光纤激光器。二极管激光器单管进行空间合束后，光束可耦合到光纤中作为光纤激光器的泵浦源。图1是现有技术采用单管合束的光纤耦合模块的示意图。现有的二极管激光器单管光纤耦合技术中，由于阶梯板1上每个台阶上的二极管激光器单管2的数量相同，二极管激光器单管的光束合束后，总体光斑呈矩形，而会聚透镜上还有一些地方没有光束入射，并未充分利用满足光纤的数值孔径的圆形区域。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供一种光纤激光器泵浦源。以解决二极管激光器单管的光束合束后，并未充分利用满足光纤的数值孔径的圆形区域的问题。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种光纤激光器泵浦源，包括阶梯板热沉、二极管激光器单管、快轴准直透镜、慢轴准直透镜、反射镜、会聚透镜及光纤，其中阶梯板热沉至少两排，每排上至少设有一个二极管激光器单管及对应每个二极管激光器单管的快轴准直透镜、慢轴准直透镜及反射镜，会聚透镜用于汇聚所有反射镜的光束、且耦合进光纤内。所述阶梯板热沉上至少有两个台阶，每个台阶上放置一排二极管激光器单管，每排至少一个二极管激光器单管，且不同排中二极管激光器单管的数目可不相同。所述二极管激光器单管120的条宽为100-200μm，输出波长为800-1100nm。所述光纤170的芯径为105-135μm，数值孔径≤0.22。每个二极管激光器单管发出的光束经过对应的快轴准直透镜和慢轴准直透镜对快轴和慢轴方向进行准直。同一个台阶上的同一排的二极管激光器单管的光束被反射镜反射后在慢轴方向上排列紧密，且光束之间具有预先设计的间隔。不同台阶间的高度差使得不同排的二极管激光器单管发出的光束之间具有预先设计的间隔。被多个反射镜反射后的多排光束排列紧密，从而将更多二极管激光器单管的光束耦合进光纤中。所述反射镜可采用平面镜或者棱镜；所述会聚透镜可以采用单个透镜，也可以采用透镜组。在慢轴准直透镜和会聚透镜之间可加入扩束系统、缩束系统或偏振合束系统。本技术的优点及有益效果是：本技术中，阶梯板的不同台阶上的二极管激光器单管的数量可以不同，从而可对更多的二极管激光器单管的光束进行合束，更充分地填充了耦合透镜上的空间，且具有高亮度的特性。采用本技术的结构，可将更多二极管激光器单管发出的光束耦合进光纤，从而提高光纤激光器的泵浦功率。附图说明图1是现有技术的光纤激光器泵浦源的结构示意图；图2是本技术一实施例的结构示意图；图3是本技术一实施例的俯视图；图4是本技术一实施例的侧视图；图5是本技术一实施例的会聚透镜上的光斑模拟图；图6是本技术一实施例的会聚透镜焦平面上的光斑模拟图。其中：110为阶梯板热沉，120为二极管激光器单管，120.1-120.10为第一到第十二极管激光器单管，154为快轴准直透镜，154.1-154.10为第一到第十快轴准直透镜，158为慢轴准直透镜，158.1-158.10为第一到第十慢轴准直透镜，162为反射镜，162.1-162.10为第一到第十反射镜，166为会聚透镜，170为光纤。具体实施方式二极管激光器单管光纤耦合的一种现有技术是：阶梯板上每个台阶上的二极管激光器单管的数量相同，二极管激光器单管的光束合束后，总体光斑呈矩形，而会聚透镜上还有一些地方没有光束入射，并未充分利用满足数值孔径的圆形区域。本技术的设计构思是：针对现有单管合束的光纤耦合技术中，射到会聚透镜上的光斑总体上呈矩形，并未充分利用满足数值孔径的圆形区域的问题。本专利技术根据如下原理：光纤的数值孔径限制要求入射的光线的角度需要小于一定数值的原理，对于平行于光轴射入会聚透镜的光线，当光线落在会聚透镜上距中心一定半径以内的位置上时，光线经过会聚透镜后是满足光纤的数值孔径的。因此，会聚透镜上满足数值孔径的区域为圆形。本技术利用阶梯板和一组反射镜调整光束，使多排二极管激光器单管发出的光束较紧密地排布，更充分地填充了耦合透镜上满足数值孔径的空间，如二极管激光器单管具有体积小、效率高等优点，可用于泵浦光纤激光器。二极管激光器单管进行空间合束后，光束可耦合到光纤中作为光纤激光器的泵浦源。如图1-4所示，本技术提供的一种光纤激光器泵浦源，包括阶梯板热沉110、二极管激光器单管120、快轴准直透镜154、慢轴准直透镜158、反射镜162、会聚透镜166及光纤170，其中阶梯板热沉110至少两排，每排上至少设有一个二极管激光器单管120及对应每个二极管激光器单管120的快轴准直透镜154、慢轴准直透镜158及反射镜162，会聚透镜166用于汇聚所有反射镜162的光束、且耦合进光纤170内。所述阶梯板热沉110上至少有两个台阶，每个台阶上放置一排二极管激光器单管120，每排至少一个二极管激光器单管120，且不同排中二极管激光器单管120的数目可不相同。每个二极管激光器单管120发出的光束经过对应的快轴准直透镜154和慢轴准直透镜158对快轴和慢轴方向进行准直。所述二极管激光器单管120的条宽为100-200μm，输出波长为800-1100nm。所述光纤170的芯径为105-135μm，数值孔径≤0.22。同一个台阶上的同一排的二极管激光器单管120的光束被反射镜162反射后在慢轴方向上排列紧密，且光束之间具有预先设计的间隔。不同台阶间的高度差使得不同排的二极管激光器单管120发出的光束之间具有预先设计的间隔。被多个反射镜162反射后的多排光束排列紧密，从而将更多二极管激光器单管120的光束耦合进光纤170中。所述反射镜162可采用平面镜或者棱镜；所述会聚透镜166可以采用单个透镜，也可以采用透镜组，以减小像差。在慢轴准直透镜158和会聚透镜166之间可加入其它光学系统，如扩束系统、缩束系统或偏振合束系统。实施例本技术提供的一种光纤激光器泵浦源，包括六排阶梯板热沉110，每排上设一至两个二极管激光器单管120，对应每个二极管激光器单管120的快轴准直透镜154、慢轴准直透镜158及反射镜162。阶梯板热沉110具有六个台阶，每个台阶在z方向上的长度为10mm，在y方向上的高度为0.8mm。每个台阶上摆放一排二极管激光器单管120。第一排摆放一个二极管激光器单管120，第二至五排每排摆放两个二极管激光器单管120，第六排摆放一个二极管激光器单管120。二极管激光器单管120的波长为976nm，快轴方向沿y轴，慢轴方向沿z轴。二极管激光器单管120的出光区域快轴方向宽2μm，慢轴方向宽100μm。二极管激光器单管120发出的光束的快轴方向光束参数积为0.6mm·mrad，慢轴方向光束参数积为4mm·mrad。快轴准直透镜154的焦距为0.53mm，慢轴准直透镜154的焦距为17mm，会聚透镜166的焦距为15mm。经过准直后，快轴方向光斑宽度小于0.7mm，慢轴方向光斑宽度小于2.8mm。反射镜162采用平面镜，同一台阶上相邻的二极管激光器单管120中心间隔5mm，对应的反射镜162中心z方向上间隔也为5mm。二极管激光器单管120的光束经反射镜162反射后沿z方向传播，同一排的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤激光器泵浦源，其特征在于，包括阶梯板热沉(110)、二极管激光器单管(120)、快轴准直透镜(154)、慢轴准直透镜(158)、反射镜(162)、会聚透镜(166)及光纤(170)，其中阶梯板热沉(110)至少两排，每排上至少设有一个二极管激光器单管(120)及对应每个二极管激光器单管(120)的快轴准直透镜(154)、慢轴准直透镜(158)及反射镜(162)，会聚透镜(166)用于汇聚所有反射镜(162)的光束、且耦合进光纤(170)内。

【技术特征摘要】
1.一种光纤激光器泵浦源，其特征在于，包括阶梯板热沉(110)、二极管激光器单管(120)、快轴准直透镜(154)、慢轴准直透镜(158)、反射镜(162)、会聚透镜(166)及光纤(170)，其中阶梯板热沉(110)至少两排，每排上至少设有一个二极管激光器单管(120)及对应每个二极管激光器单管(120)的快轴准直透镜(154)、慢轴准直透镜(158)及反射镜(162)，会聚透镜(166)用于汇聚所有反射镜(162)的光束、且耦合进光纤(170)内。2.根据权利要求1所述的光纤激光器泵浦源，其特征在于：所述阶梯板热沉(110)上至少有两个台阶，每个台阶上放置一排二极管激光器单管(120)，每排至少一个二极管激光器单管(120)，且不同排中二极管激光器单管(120)的数目可不相同。3.根据权利要求1所述的光纤激光器泵浦源，其特征在于：所述二极管激光器单管(120)的条宽为100-200μm，输出波长为800-1100nm。4.根据权利要求1所述的光纤激光器泵浦源，其特征在于：所述光纤(170)的芯径为105-135μm，数值孔径≤0.22。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭渭荣，王宝华，郭志婕，徐丹，徐磊，陈晓华，
申请(专利权)人：天津凯普林光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12