光纤振荡器及光纤激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光纤振荡器及光纤激光器。该光纤振荡器包括：多模增益光纤，所述多模增益光纤用于与泵浦源连接，并接收所述泵浦源输出的泵浦光，所述泵浦光包括多模光束；多模光纤光栅组，所述多模光纤光栅组与所述多模增益光纤连接，用于对所述多模光束中的至少五种模式的光束进行振荡，振荡后的多模光束形成多模激光输出。该光纤振荡器可以进一步提高输出功率的上限。该光纤激光器包括该光纤振荡器。器。器。

【技术实现步骤摘要】
光纤振荡器及光纤激光器


[0001]本技术涉及光纤激光
，特别是涉及一种光纤振荡器及光纤激光器。

技术介绍

[0002]材料工业在加工时，例如在切割或焊接时需要使用光纤激光器。全光纤结构的光纤激光器的产生激光的部分，称为光纤振荡器。
[0003]目前的光纤振荡器，通常基于基横模(单模光束)的有效反射，单模光束进行振荡以输出激光。为了实现对单模光束的有效反射，一般的，采用基于只支持单模光束传输的单模光纤的光纤光栅，或者采用基于只支持单模激光的增益光纤，或者采用弯曲选模的手段，增大增益光纤中高阶模的损耗，实现单模光束的振荡，从而输出激光。
[0004]然而，目前的光纤振荡器，存在输出功率提升受限的问题。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要提供一种可以进一步提高输出功率的上限的光纤振荡器及光纤激光器。
[0006]一种光纤振荡器，包括：
[0007]多模增益光纤，所述多模增益光纤用于与泵浦源连接，并接收所述泵浦源输出的泵浦光，所述泵浦光包括多模光束；
[0008]多模光纤光栅组，所述多模光纤光栅组与所述多模增益光纤连接，用于对所述多模光束中的至少五种模式的光束进行振荡，振荡后的多模光束形成多模激光输出。
[0009]在其中一个实施例中，所述至少五种模式的光束包括基横模和高阶横模，所述基横模和所述高阶横模在所述多模光纤光栅组形成的谐振腔内共同振荡，以输出基横模和高阶横模组成的多模激光。
[0010]在其中一个实施例中，所述多模光纤光栅组包括：r/>[0011]第一多模光纤光栅，所述第一多模光纤光栅设置在所述多模增益光纤的一端；
[0012]第二多模光纤光栅，所述第二多模光纤光栅设置在所述多模增益光纤的另一端，所述第二多模光纤光栅对所述多模光束的反射率小于所述第一多模光纤光栅对所述多模光束的反射率，所述第二多模光纤光栅和所述第一多模光纤光栅组成所述谐振腔，所述多模激光通过所述第二多模光纤光栅输出。
[0013]在其中一个实施例中，所述第一多模光纤光栅对所述多模光束的反射率大于第一反射率阈值，所述第一反射率阈值为90％以上，所述第二多模光纤光栅对所述多模光束的反射率小于第二反射率阈值，所述第二反射率阈值15％以下。
[0014]在其中一个实施例中，所述多模增益光纤包括双包层增益掺杂光纤。
[0015]在其中一个实施例中，所述多模光纤光栅组的中心波长位于所述双包层增益掺杂光纤的掺杂离子的发射谱范围内。
[0016]在其中一个实施例中，所述多模光纤光栅组的纤芯尺寸与所述多模增益光纤的纤
芯尺寸一致，所述多模光纤光栅组的数值孔径NA与所述多模增益光纤的数值孔径NA一致，所述多模光纤光栅组支持的光束模式与所述多模增益光纤支持的光束模式相同。
[0017]在其中一个实施例中，所述泵浦光的泵浦光波长与所述多模增益光纤的吸收峰波长的差值小于预设波长差值。
[0018]一种光纤激光器，包括如上述的光纤振荡器，还包括：
[0019]泵浦源，所述泵浦源用于生成所述泵浦光。
[0020]在其中一个实施例中，所述泵浦源包括正向泵浦源和反向泵浦源中的至少一种；
[0021]当所述泵浦源包括所述正向泵浦源时，所述正向泵浦源设置在所述光纤振荡器的输入端；
[0022]当所述泵浦源包括所述反向泵浦源时，所述反向泵浦源设置在所述光纤振荡器的输出端。
[0023]上述的光纤振荡器及光纤激光器，通过多模增益光纤接收泵浦源输出的泵浦光，泵浦光包括多模光束，并通过多模光纤光栅组对多模光束中的至少五种模式的光束进行振荡，从而输出多模激光，由于光纤振荡器同时对至少五种模式的光束振荡从而输出多模激光，相较于现有的光纤振荡器对单模光束的振荡的方式，极大提高了热致模式不稳定阈值(源自增益光纤基横模与高阶横模之间的周期性功率耦合)，有效抑制了受激拉曼散射效应，实现了进一步提高输出功率的上限。此外，多模激光的近平顶型光斑能量分布，还解决了在高功率加工时的加工效果不佳的问题，还实现了在高功率加工时提高加工效果的稳定性。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。
[0025]图1为一个实施例提供的一种光纤振荡器的结构示意图；
[0026]图2为一个实施例提供的另一种光纤振荡器的结构示意图；
[0027]图3为一个实施例提供的一种光纤激光器的结构示意图。
具体实施方式
[0028]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
[0029]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0030]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一多模光纤光栅称为第二多模光纤光栅，且
类似地，可将第二多模光纤光栅称为第一多模光纤光栅。第一多模光纤光栅和第二多模光纤光栅两者都是多模光纤光栅，但其不是同一多模光纤光栅。
[0031]可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
[0032]在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0033]参考图1，图1为一个实施例提供的一种光纤振荡器的结构示意图。在一个实施例中，如图1所示，提供了一种光纤振荡器，包括多模增益光纤110和多模光纤光栅组120。其中：
[0034]所述多模增益光纤110用于与泵浦源200连接，并接收所述泵浦源200输出的泵浦光，所述泵浦光包括多模光束。所述多模光纤光栅组120与所述多模增益光纤110连接，多模光纤光栅组120用于对所述多模光束中的至少五种模式的光束进行振荡，振荡后的多模光束形成多模激光输出。
[0035]其中，泵浦源2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤振荡器，其特征在于，包括：多模增益光纤，所述多模增益光纤用于与泵浦源连接，并接收所述泵浦源输出的泵浦光，所述泵浦光包括多模光束；多模光纤光栅组，所述多模光纤光栅组与所述多模增益光纤连接，用于对所述多模光束中的至少五种模式的光束进行振荡，振荡后的多模光束形成多模激光输出。2.如权利要求1所述的光纤振荡器，其特征在于，所述至少五种模式的光束包括基横模和高阶横模，所述基横模和所述高阶横模在所述多模光纤光栅组形成的谐振腔内共同振荡，以输出基横模和高阶横模组成的多模激光。3.如权利要求1所述的光纤振荡器，其特征在于，所述多模光纤光栅组包括：第一多模光纤光栅，所述第一多模光纤光栅设置在所述多模增益光纤的一端；第二多模光纤光栅，所述第二多模光纤光栅设置在所述多模增益光纤的另一端，所述第二多模光纤光栅对所述多模光束的反射率小于所述第一多模光纤光栅对所述多模光束的反射率，所述第二多模光纤光栅和所述第一多模光纤光栅组成谐振腔，所述多模激光通过所述第二多模光纤光栅输出。4.如权利要求3所述的光纤振荡器，其特征在于，所述第一多模光纤光栅对所述多模光束的反射率大于第一反射率阈值，所述第一反射率阈值为90％以上，所述第二多模光纤光栅对所述多模光束的反射率小于第二反射率阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：查从文，马淑贞，张子豪，陈焱，高云峰，
申请(专利权)人：深圳市大族光子激光技术有限公司，
类型：新型
国别省市：