一种基于侧面泵浦技术的窄线宽光纤激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及光电子技术领域，具体而言，涉及一种基于侧面泵浦技术的窄线宽光纤激光器。本申请包括种子源产生单元和放大单元：所述种子源产生单元是用于在注入LD泵浦源时，根据采用的高反光栅、低反输出光栅参数产生对应的种子光的谐振腔；放大单元是用于在注入LD泵浦源时，放大所述种子光的侧面泵浦光纤；所述谐振腔包括高反光栅、有源光纤和低反输出光纤；所述高反光栅、有源光纤和低反输出光纤依次连接。本申请采用全反向泵浦方式能更好的抑制非线性效应阈值，提高最大输出功率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于侧面泵浦技术的窄线宽光纤激光器
本技术涉及光电子
，具体而言，涉及一种基于侧面泵浦技术的窄线宽光纤激光器。
技术介绍
全光纤激光器具有结构紧凑、散热性能好、转换效率高、光束质量优良和性能稳定等优点已经逐步取代固体激光器、化学激光器和气体激光器成为当前激光市场上的主流产品。而全光纤结构的千瓦级光纤激光器大多采用下列三种激光谐振腔结构，1)通过正向泵浦合束器，多个相同泵源单向泵浦单纤珐珀腔结构；2)通过两个泵浦合束器，其中反向泵浦/信号合束器为侧面泵浦结构，采用多个相同泵源双向泵浦单纤珐珀腔结构；3)采用种子源加放大器的主振荡器功率放大器(MOPA)结构。第一种单向泵浦光纤激光器腔体结构在腔内有源光纤前段部分存在泵浦功率过高，受激自发辐射严重，温度过高，容易导致光纤非线性效应，产生克尔效应和受激拉曼散射，甚至出现多模振荡，影响了激光器的稳定。第二种双向泵浦光纤激光器腔体结构在腔内有源光纤上泵浦光功率分布和温度均匀性较第一种显著改善，但是由于有源光纤纤芯本身对于正向和反向传输泵浦光的有限吸收，内包层中正向传输和反向传输的泵浦光都存在部分残余泵浦光，这些残余泵浦光将通过正向泵浦信号合束器和反向泵浦信号合束器传输到泵浦光纤，进入泵源，从而对泵源芯片造成干扰和伤害，影响泵源的寿命和光纤激光器的稳定性。第三种MOPA结构的光纤激光器由于分为两级，其电路控制及光路结构都较前两种复杂，在脉冲工作状态下其成本、光束质量和工作稳定性逊于单腔结构的光纤激光器。专利技术专利CN103986046A-一种窄线宽光纤激光器公开了，此专利技术1)正向泵浦方式实现激光放大，但是非线性效应阈值不能得到很好的抑制。2)采用合束器端面泵浦方式而非侧面泵浦，注入能力不够，并且端泵合束器内部焊点，导致光束质量裂化。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于提供一种基于侧面泵浦技术的窄线宽光纤激光器，以解决现有技术存在的技术问题。采用全反向泵浦方式能更好的抑制非线性效应阈值，提高最大输出功率。本技术包括以下技术方案：一种基于侧面泵浦技术的窄线宽光纤激光器，包括种子源产生单元和放大单元：所述种子源产生单元是用于在注入LD泵浦源时，根据采用的高反光栅、低反输出光栅参数产生对应的种子光的谐振腔；放大单元是用于在注入LD泵浦源时，放大所述种子光的侧面泵浦光纤；所述谐振腔包括高反光栅、有源光纤和低反输出光纤；所述高反光栅、有源光纤和低反输出光纤依次连接。优选的，所述种子源产生单元还包括设置在谐振腔与侧面泵浦光纤之间的光隔离器。优选的，所述种子源产生单元还包括设置在光隔离器与侧面泵浦光纤之间的模场适配器。优选的，所述种子源产生单元还包括第一包层光剥离器，所述第一包层光剥离器设置在谐振腔与光隔离器之间；所述放大单元还包括第二包层光剥离器，所述第二包层光剥离器设置在侧面泵浦光纤两端。优选的，LD泵源注入所述侧面泵浦光纤的泵浦光纤输入端、泵浦光纤输出端，通过侧面泵浦光纤的有源光纤对预放大单元输出的种子光进行放大；当所述LD泵浦源与侧面泵浦光纤中的泵浦光纤输入端连接，用以达到多路泵源的正向注入；当所述LD泵浦源与侧面泵浦光纤中的泵浦光纤输出端连接，用以达到多路泵源的反向注入；当所述LD泵浦源同时与侧面泵浦光纤中的泵浦光纤输入端、侧面泵浦光纤中的泵浦光纤输出端连接时，用于实现侧面泵浦光纤双向注入。优选的，所述高反光栅光纤尾纤纤芯直径、低反输出光栅光纤尾纤纤芯直径范围是5-30μm；高反光栅光纤尾纤包层直径和低反输出光栅光纤尾纤包层直径参数范围是125-400μm。优选的，所述有源光纤纤芯范围5-30μm；有源光纤包层最大直径范围125-400μm。优选的，所述种子光谱范围是1050-1090nm，3dB带宽为0.05-0.2nm的激光信号。优选的，所述的窄线宽光纤激光器还包括激光输出头，所述激光输出头用于输出放大后的种子光。优选的，所述LD泵浦源通过合束器注入至谐振腔，所述合束器用于对多个泵浦源进行信号合成，形成LD泵浦源。由于采用了上述技术方案，本技术具有以下有益效果：(1)本申请基于侧面泵浦技术搭建的窄线宽光纤激光器具有更强的泵浦注入能力。(2)本申请基于侧面泵浦技术搭建的窄线宽光纤激光器特别适合双向泵浦以及全反向泵浦，能较好的抑制光谱展宽和非线性效应。(3)本申请基于侧面泵浦技术搭建的窄线宽光纤激光器热分布均匀，更加安全可靠。(4)本申请基于侧面泵浦技术，不存在由于端泵合束器内部焊点带来的光束质量裂化。附图说明为了更清楚地说明本技术方式的技术方案，下面对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因为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的附图。图1为本申请实施例提供的基于侧面泵浦技术的窄线宽光纤激光器分块示意图；图2为本申请实施例提供的基于侧面泵浦技术的窄线宽光纤激光器分块示意图详细结构示意图；图3为本申请实施例提供的侧面泵浦光纤结构示意图；图4是本技术一实施例提供的侧面泵浦光纤截面示意图；图5(a)、(b)是本技术又一实施例提供的侧面泵浦光纤截面示意图；图6(a)、(b)是本技术再一实施例提供的侧面泵浦光纤截面示意图。1-种子源产生单元2-放大单元3-激光输出头4-指示光5-泵浦源6-合束器7-高反光栅8-有源光纤9-低反输出光栅10-包层光剥离器11-隔离器12-模场适配器13-侧面泵浦光纤14-一级涂覆层15-二级涂覆层131-侧面泵浦光纤中有源光纤输入端132-侧面泵浦光纤中有源光纤输出端133-侧面泵浦光纤中泵浦光纤输入端134-侧面泵浦光纤中泵浦光纤输出端。具体实施方式为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。本申请提供一种基于侧面泵浦技术的窄线宽光纤激光器，应用于各个需要应用场景，例如；科研及军用。所述基于侧面泵浦技术的窄线宽光纤激光器包括种子源产生单元和放大单元：所述种子源产生单元是用于在注入LD泵浦源时，根据采用的高反光栅、低反输出光栅参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于侧面泵浦技术的窄线宽光纤激光器，其特征在于，包括种子源产生单元和放大单元：所述种子源产生单元是用于在注入LD泵浦源时，根据采用的高反光栅、低反输出光栅参数产生对应的种子光的谐振腔；放大单元是用于在注入LD泵浦源时，放大所述种子光的侧面泵浦光纤；所述谐振腔包括高反光栅、有源光纤和低反输出光纤；所述高反光栅、有源光纤和低反输出光纤依次连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于侧面泵浦技术的窄线宽光纤激光器，其特征在于，包括种子源产生单元和放大单元：所述种子源产生单元是用于在注入LD泵浦源时，根据采用的高反光栅、低反输出光栅参数产生对应的种子光的谐振腔；放大单元是用于在注入LD泵浦源时，放大所述种子光的侧面泵浦光纤；所述谐振腔包括高反光栅、有源光纤和低反输出光纤；所述高反光栅、有源光纤和低反输出光纤依次连接。


2.如权利要求1所述的窄线宽光纤激光器，其特征在于，所述种子源产生单元还包括设置在谐振腔与侧面泵浦光纤之间的光隔离器。


3.如权利要求1或2所述的窄线宽光纤激光器，其特征在于，所述种子源产生单元还包括设置在光隔离器与侧面泵浦光纤之间的模场适配器。


4.如权利要求3所述的窄线宽光纤激光器，其特征在于，所述种子源产生单元还包括第一包层光剥离器，所述第一包层光剥离器设置在谐振腔与光隔离器之间；所述放大单元还包括第二包层光剥离器，所述第二包层光剥离器设置在侧面泵浦光纤两端。


5.如权利要求1、2或4所述的窄线宽光纤激光器，其特征在于，LD泵源注入所述侧面泵浦光纤的泵浦光纤输入端、泵浦光纤输出端，通过侧面泵浦光纤的有源光纤对预放大单元输出的种子光进行放大；当所述LD泵浦源与侧面泵浦光纤中...

【专利技术属性】
技术研发人员：林傲祥，彭昆，俞娟，
申请(专利权)人：成都翱翔拓创光电科技合伙企业有限合伙，
类型：新型
国别省市：四川;51