一种基于多次非相干合束的高能量纳秒脉冲全光纤激光器制造技术

一种基于多次非相干合束的高能量纳秒脉冲全光纤激光器。其包括纳秒脉冲种子激光光源、光纤分束器、光纤放大器、至少两级光纤合束器和激光输出头；本发明专利技术提供的基于多次非相干合束的高能量纳秒脉冲全光纤激光器通过激光合束技术将几路纳秒脉冲光纤激光进行多级合束，得到平均功率达到几千瓦量级、脉冲能量达到几百毫焦量级的纳秒脉冲光纤激光器；同时整个系统实现了全光纤化，具备平均功率高、脉冲能量大、体积小、易维护、稳定可靠的优秀性能。

A high energy nanosecond pulse all fiber laser based on multiple incoherent beam combination

A high energy nanosecond pulse all fiber laser based on multiple incoherent beam combination. The seed laser source, optical fiber splitter, optical fiber amplifier, at least two fiber combiner and nanosecond pulse laser output head; the invention provides many times based on non coherent combination of high energy nanosecond pulse fiber laser by laser beam combining technology will be a few seconds Luna pulse optical fiber laser multi beam. By nanosecond pulse fiber laser average power, pulse energy reaches thousands of Watts range reach hundreds of MJ level; at the same time, the system realizes optical fiber, with high average power, pulse energy, small volume, easy maintenance, stable and reliable performance.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多次非相干合束的高能量纳秒脉冲全光纤激光器
本专利技术属于光纤和激光
，具体涉及一种基于多次非相干合束的高能量纳秒脉冲全光纤激光器。技术背景由于传统的纳秒脉冲激光器受非线性效应、能量存储等因素的限制，脉冲能量一般在几毫焦量级，平均功率在百瓦量级，目前广泛应用于激光打标、激光雕刻领域。随着应用领域的不断拓展，对纳秒脉冲全光纤激光器的平均功率及脉冲能量提出了更高的要求。例如，激光清洗用激光器的平均功率一般需要几百瓦量级，尤其是脉冲能量需要达到几十毫焦量级，甚至是几百毫焦量级，因此需要更多的技术来解决平均功率低、脉冲能量小的问题，以满足新兴应用领域对光纤激光器的要求。申请号为201610871205.6，专利技术名称为“一种基于非相干合束的高能量纳秒脉冲全光纤激光器”的中国专利技术专利申请中公开了一种基于非相干合束技术实现高能量纳秒脉冲光纤激光器的技术方案，但其缺点是仅限于一次合束，因此所能获取的全光纤激光器的脉冲能量一般只能达到几十毫焦量级。如果需要继续提高激光器的脉冲能量至几百毫焦量级，则需要发展新的技术。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术旨在提供一种平均功率达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多次非相干合束的高能量纳秒脉冲全光纤激光器，其特征在于：所述的激光器包括纳秒脉冲种子激光光源(1‑1)、光纤分束器(1‑2)、光纤放大器(1‑3)、至少两级光纤合束器(1‑4，1‑5…1‑i)和激光输出头(1‑6)；其中纳秒脉冲种子激光光源(1‑1)的输出端与光纤分束器(1‑2)的输入端连接；光纤分束器(1‑2)的输出端同时与多个光纤放大器(1‑3)的输入端连接；多个光纤放大器(1‑3)分成若干组，每组中的所有光纤放大器(1‑3)的输出端同时与一个第一级光纤合束器(1‑4)的输入端连接；若干第一级光纤分束器(1‑4)的输出端同时与一个第二级光纤合束器(1‑5)的输入端连接，若干第二级光...

【技术特征摘要】
1.一种基于多次非相干合束的高能量纳秒脉冲全光纤激光器，其特征在于：所述的激光器包括纳秒脉冲种子激光光源(1-1)、光纤分束器(1-2)、光纤放大器(1-3)、至少两级光纤合束器(1-4，1-5…1-i)和激光输出头(1-6)；其中纳秒脉冲种子激光光源(1-1)的输出端与光纤分束器(1-2)的输入端连接；光纤分束器(1-2)的输出端同时与多个光纤放大器(1-3)的输入端连接；多个光纤放大器(1-3)分成若干组，每组中的所有光纤放大器(1-3)的输出端同时与一个第一级光纤合束器(1-4)的输入端连接；若干第一级光纤分束器(1-4)的输出端同时与一个第二级光纤合束器(1-5)的输入端连接，若干第二级光纤合束器(1-5)的输出端再与一个下一级光纤合束器的输入端连接，最后一级光纤合束器(1-i)的输出端与激光输出头(1-6)连接。2.根据权利要求1所述的基于多次非相干合束的高能量纳秒脉冲全光纤激光器，其特征在于：所述的纳秒脉冲种子激光光源(1-1)采用主动调Q光纤激光器(2)和电流调制型的蝶形半导体激光器(3)中的一种。3.根据权利要求2所述的基于多次非相干合束的高能量纳秒脉冲全光纤激光器，其特征在于：所述的主动调Q光纤激光器(2)包括第一半导体泵浦激光光源(2-1)、第一光纤泵浦信号合束器(2-2)、高反光纤光栅(2-3)、第一双包层掺镱光纤(2-4)、光纤耦合声光调制器(2-5)、低反光纤光栅(2-6)和第一光纤隔离器(2-7)；其中第一半导体泵浦激光光源(2-1)的输出端与第一光纤泵浦信号合束器(2-2)的泵浦端连接；第一光纤泵浦信号合束器(2-2)的输入光纤端面进行斜切，输出光纤与高反光纤光栅(2-3)一端相连接，高反光纤光栅(2-3)另一端与第一双包层掺镱光纤(2-4)一端连接，第一双包层掺镱光纤(2-4)另一端与光纤耦合声光调制器(2-5)的输入端连接，光纤耦合声光调制器(2-5)的输出光纤与低反光纤光栅(2-6)一端连接，低反光纤光栅(2-6)另一端与第一光纤隔离器(2-7)的输入光纤焊接。4.根据权利要求2所述的基于多次非相干合束的高能量纳秒脉冲全光纤激光器，其特征在于：所述的电流调制型的蝶形半导体激光器(3)包括脉冲电流驱动器(3-1)、光纤耦合蝶形半导体激光器(3-2)、输出光纤(3-3)和第二光纤隔离器(3-4)；其中脉冲电流驱动器(3-1)的输出光纤连接光纤耦合蝶形半导体激光器(3-2)的输入端；光纤耦合蝶形半导体激光器(3-2)的输出端通过输出光纤(3-3)与第二光纤隔离器(3-4)的输入端连接。5.根据权利要求1所述的基于多次非相干合束的高能量纳秒脉冲全光纤激光器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：史伟，房强，齐亮，
申请(专利权)人：山东海富光子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37