用于大面积激光器的光谱变窄和波长稳定化的方法和设备技术

用于大面积激光器的光谱变窄和波长稳定化的方法和设备，诸如一种设备，所述设备包括：大面积激光源，所述大面积激光源被配置来沿着发射轴以沿着所述发射轴延伸的发射图样来发射光；以及单模光纤布拉格光栅，诸如并入嵌入双包层光纤的纤芯中的光纤布拉格光栅的单模纤芯，所述单模光纤布拉格光栅被配置来将来自所述发射光的子孔径部分的光按光谱选择性地反射回所述大面积激光源。具有所述FBG的所述单模纤芯与所述双包层光纤的中心轴线相比是离轴的，并且允许大面积激光器二极管输出的频率稳定，从而改善其作为用于掺杂光纤放大器的泵浦激光器的性能。

Method and apparatus for spectral narrowing and wavelength stabilization of large area lasers

Method and apparatus for large area laser spectral narrowing and wavelength stabilization, such as a device, the device comprises: a large area laser source, the large area laser source is configured to transmit along the axis with the emission pattern along the transmission shaft extends to transmit light; and a single-mode fiber Prague grating. Single-mode fiber core such as fiber core embedded into the double clad fiber in fiber Prague grating, the single-mode fiber Prague grating by sub aperture configuration to part from the light emitted by the light according to the spectral selective reflection back to the large area laser source. Is off-axis compared to the central axis of the single-mode fiber core has the FBG and the double clad fiber, frequency stability and allow large area laser diode output, so as to improve its performance as for the pump laser doped fiber amplifier.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于大面积激光器的光谱变窄和波长稳定化的方法和设备相关申请的交叉引用本申请要求2015年1月29日提交的美国临时申请号62/109,189的优先权，所述申请以引用的方式整体并入本文。相关领域大面积激光器的光谱变窄和波长稳定化。背景大面积激光器(BAL)由于它们的波长选择能力和较高的电到光效率而用于光泵浦和材料处理。然而，它们具有由多模式操作、热感应折射率变化以及由非均匀增益诱导的折射率变化而引起的光谱和空间不稳定发射。这些效应导致9xx带BAL，其在峰值操作功率下具有2-6nm的光谱宽度和每开氏温度移位0.3-0.4nm的光谱。当需要与材料的窄吸收峰值的强相互作用时(例如，泵浦镱掺杂光纤激光器)，这些特性可变得有问题。过去已在至少一些实例和应用中使用选择性激光反馈来改进激光器的光谱特性。在大面积激光器二极管中，两种此类技术包括在二极管上的分布布拉格反射器中或者使用外腔式构型中的立体布拉格反射器。尽管与二极管单片集成的分布布拉格反射器不需要物理对齐以使BAL光谱输出变窄，但此类装置仍遭受由于温度以及因此操作功率而导致的波长变化性。可替代地，立体布拉格光栅对于温度变化更稳健，但必须仔细对齐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：大面积激光源，所述大面积激光源被配置来发射光，所述发射光包括发射轴和沿着所述发射轴延伸的发射图样，所述发射图样包括远离所述发射轴的中心定位的子孔径部分；单模光纤，所述单模光纤与被配置来将来自所述子孔径部分的光按光谱选择性地反射回所述大面积激光源的光纤布拉格光栅相关联；以及耦合光学器件，所述耦合光学器件被配置来将所述子孔径部分的至少一部分耦合到所述单模光纤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.29 US 62/109,1891.一种设备，其包括：大面积激光源，所述大面积激光源被配置来发射光，所述发射光包括发射轴和沿着所述发射轴延伸的发射图样，所述发射图样包括远离所述发射轴的中心定位的子孔径部分；单模光纤，所述单模光纤与被配置来将来自所述子孔径部分的光按光谱选择性地反射回所述大面积激光源的光纤布拉格光栅相关联；以及耦合光学器件，所述耦合光学器件被配置来将所述子孔径部分的至少一部分耦合到所述单模光纤。2.如权利要求1所述的设备，其中子孔径部分包括子孔径远场部分。3.如权利要求1所述的设备，其中所述单模光纤是双包层光纤的纤芯。4.如权利要求3所述的设备，其中所述耦合光学器件被配置来将基本上所有所述发射光耦合到所述双包层光纤。5.如权利要求3所述的设备，其中所述双包层光纤沿着中心纵向轴线延伸，并且其中所述单模光纤纤芯从所述中心纵向轴线偏移。6.如权利要求5所述的设备，其中所述双包层光纤还包括从所述双包层光纤的所述中心纵向轴线偏移的第二单模光纤纤芯。7.如权利要求6所述的设备，其中所述发射图样包括远离所述发射轴的所述中心定位的第二子孔径部分，并且其中所述第二单模光纤纤芯与第二光纤布拉格光栅相关联，所述第二光纤布拉格光被配置来将来自所述第二子孔径部分的光按光谱选择性地反射回所述大面积激光源。8.如权利要求1所述的设备，其还包括：第二大面积激光源，所述第二大面积激光源被配置来发射光，来自所述第二大面积激光源的所述发射光包括第二发射轴和沿着所述第二发射轴延伸的第二发射图样，所述第二发射图样包括远离所述第二发射轴定位的第二子孔径部分；以及第二单模光纤，所述第二单模光纤与被配置来将来自所述第二子孔径部分的光按光谱选择性地反射回所述第二大面积激光源的光纤布拉格光栅相关联。9.如权利要求8所述的设备，其中所述子孔径部分和所述第二子孔径部分包括子孔径远场部分。10.如权利要求9所述的设备，其中所述单模光纤和所述第二单模光纤是双包层光纤的纤芯。11.如权利要求10所述的设备，其中所述双包层光纤包括输入面，其中所述发射图样和所述第二发射图样入射到所述输入面上，并且其中所述发射图样和所述第二发射图样在所述输入面处不重叠。12.如权利要求10所述的设备，其中所述双包层光纤包括输入面，其中所述发射图样和所述第二发射图样入射到所述输入面上，并且其中所述发射图样和所述第二发射图样在所述输入面处包括重叠部分和非重叠部分。13.如权利要求12所述的设备，其中所述单模光纤和所述第二单模光纤位于所述发射图样和所述第二发射图样在所述输入面处的所述非重叠部分中的至少一些处。14.如权利要求1所述的设备，其中所述大面积激光源包括发射光谱，所述发射光谱包括光谱宽度，所述光谱宽度包括所述发射光谱的半峰强度处的全宽度；其中所述光纤布拉格光栅的所述光谱选择性反射使所述发射光谱的所述光谱宽度变窄至少3倍。15.如权利要求1所述的设备，其中所述大面积激光源的所述发射光包括亮度；其中所述光纤布拉格光栅的所述光谱选择性反射使所述发射光的所述亮度增加至少5%。16.如权利要求1所述的设备，其中所述发射图样包括远场空...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔丹·P·莱德纳，约翰·R·马尔恰恩特，
申请(专利权)人：乔丹·P·莱德纳，约翰·R·马尔恰恩特，
类型：发明
国别省市：美国,US