高功率高光束质量可调谐窄线宽光纤激光器制造技术

高功率高光束质量可调谐窄线宽光纤激光器涉及光纤激光领域，包括窄线宽激光种子源、光纤预防大器和光纤主放大器三部分。窄线宽激光种子源发出重频可调脉宽可调功率微弱的种子光，光纤预放大器和光纤主放大器采用主振荡功率放大结构，预放大器实现对种子光进行初步放大以及杂散光的分段滤除，主放大器通过一种3C光纤实现种子光的功率进一步放大以及光束质量的有效优化。各个模块均采用全纤化熔接的方式，结构紧凑、性能稳定、易于封装，可实现数百瓦级且高光束质量的窄线宽光纤激光输出。百瓦级且高光束质量的窄线宽光纤激光输出。百瓦级且高光束质量的窄线宽光纤激光输出。

【技术实现步骤摘要】
高功率高光束质量可调谐窄线宽光纤激光器


[0001]本专利技术涉及光纤激光领域，特别是涉及高功率高光束质量可调谐窄线宽光纤激光器。

技术介绍

[0002]窄线宽光纤激光器凭借其体积小、工作稳定、光束质量高、相干性好等优势，近年来得到广泛的发展和应用，尤其是峰值功率高、光束质量好的窄线宽光纤激光器在非线性频率变换、激光雷达、激光测距和相干合成等领域更是有着广泛的应用前景和重要的研究价值。
[0003]由于受激布里渊散射效应(SBS)等非线性效应的影响，窄线宽光纤激光器功率的提升具有一定的难度，因此必须采用有效手段对受激布里渊散射进行有效的抑制，实验上常采用大模场面积(LMA)光纤的方法来实现激光器的高功率输出，但由于大模场光纤不满足单模条件，故降低了输出光束的质量。3C手性耦合纤芯光纤能够突破传统单模光纤V＝2.405归一化截止频率的限制，在大纤芯直径(大于30μm)的情况下实现稳定的单模输出，且无需任何模式控制技术。这样既可达到提升光纤激光器输出功率的目的，又可以很方便地将光纤置于复杂系统中，实现光纤激光系统的集成化。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高功率高光束质量可调谐窄线宽光纤激光器，其特征在于：包括窄线宽激光种子源Ⅰ、光纤预防大器Ⅱ和光纤主放大器Ⅲ，所述窄线宽激光种子源Ⅰ包括重频可调脉宽可调功率微弱的种子激光器和单模增益光纤以及配合使用的单模光纤器件；所述光纤预防大器Ⅱ由一级单模光纤放大器和三级多模光纤放大器级联组成的功率放大器；所述光纤主放大器Ⅲ一级3C掺镱光纤以及配合使用的无源光纤器件组成且所述窄线宽激光种子源Ⅰ、光纤预防大器Ⅱ和光纤主放大器Ⅲ依次连接。2.根据权利要求1所述的高功率高光束质量可调谐窄线宽光纤激光器，其特征在于：窄线宽激光种子源Ⅰ包含重频可调脉宽可调功率微弱的种子激光器、第一波分复用器、第一增益光纤、第一半导体激光器、第一带通滤波器、第一光纤环形器、第一反射式光纤光栅、第一光纤分束器；重频可调脉宽可调功率微弱的种子激光器的信号输出纤连接第一波分复用器信号纤端，第一半导体激光器输出端连接第一光纤波分复用器泵浦纤端，第一波分复用器输出端连接第一增益纤输入端，第一增益纤输出端连接第一带通滤波器输入端，第一带通滤波器输出端连接第一光纤环形器输入端，第一光纤环形器反射端连接第一反射式光纤光栅前端，第一反射式光纤光栅后端连接第一光纤跳线，第一光纤环形器输出端连接第一光纤分束器的输入端；第一光纤分束器分光较少的输出端连接第二光纤跳线；所述第一增益光纤为非保偏掺镱单模增益光纤；所述第一光纤跳线、第二光纤跳线为非保偏单模斜头跳线；所述重频可调脉宽可调功率微弱的种子激光器为腔内电流调制的半导体激光器或光纤激光器。3.根据权利要求2所述的高功率高光束质量可调谐窄线宽光纤激光器，其特征在于，所述重频可调脉宽可调功率微弱的种子激光器重频的调谐范围为1MHz～50MHz，脉宽的调谐范围为150ps～2ns，线宽为MHz量级，输出信号光功率为μW～mW。4.如权利要求2所述的高功率高光束质量可调谐窄线宽光纤激光器，其特征在于，所述第一光纤分束器通过分光较少的输出端实时监测种子源的稳定性。5.根据权利要求1所述的高功率高光束质量可调谐窄线宽光纤激光器，其特征在于，所述光纤预防大器Ⅱ由一级单模光纤放大器和三级多模光纤放大器级联组成的功率放大器，包括第二波分复用器、第二增益光纤、第二半导体激光器、第二带通滤波器、第一光纤隔离器、第三半导体激光器、第一光纤合束器、第三增益光纤、第三带通滤波器、第二光纤隔离器、第四半导体激光器、第二光纤合束器、第四增益光纤、第三光纤隔离器、第五半导体激光器、第三光纤合束器、第五增益光纤、第四信号光隔离器；第一光纤分束器分光较多的输出端连接第二波分复用器信号纤端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平雪，于可新，李阳，王云朋，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：