功率放大设备及光纤激光器制造技术

本申请适用于激光放大技术领域，提出一种功率放大设备，与信号光纤和泵浦光纤相连接，功率放大设备包括：设备盒和设于设备盒内的第一集成器件、有源光纤和第二集成器件；信号光纤连接于第一集成器件的一端，第一集成器件用于允许信号光纤导入的前级信号光通过；有源光纤的一端连接于第一集成器件的另一端，有源光纤的另一端连接于第二集成器件；泵浦光纤连接于第二集成器件与有源光纤相连的一端，用于向第二集成器件输送泵浦光；本申请还提出一种光纤激光器，包括功率放大设备；本申请提供的功率放大设备及光纤激光器结构简洁，器件少，能够高效的进行信号光的放大，同时还能够有效的减小设备的空间占用，减少装调工序，降低成本，实用性强。实用性强。实用性强。

Power amplification equipment and fiber laser

【技术实现步骤摘要】
功率放大设备及光纤激光器


[0001]本申请涉及激光放大
，特别涉及一种功率放大设备及光纤激光器。

技术介绍

[0002]随着激光器的蓬勃发展，集成化、小型化是一个发展方向。常规高功率光纤激光器一般要经过多级放大，每一放大级都需要有模场适配器(MFA)、包层功率剥离器(CPS)、隔离器、扩束器、合束器等多个器件。所以高功率激光器内光学元器件众多、光路繁杂，存在空间占用大、装调工序多、效率低、成本高等诸多问题。众多器件在组装、盘纤等各个环节也会对光束质量产生劣化，影响激光器的加工能力。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本申请提供了一种功率放大设备及光纤激光器，至少解决了在先技术中的激光器需要众多器件导致的空间占用大、装调工序多、效率低、影响激光质量的问题。
[0004]本申请实施例提出一种功率放大设备，与信号光纤和泵浦光纤相连接，所述功率放大设备包括：
[0005]设备盒和设于所述设备盒内的第一集成器件、有源光纤和第二集成器件；
[0006]所述信号光纤连接于所述第一集成器件的一端，所述第一集成器件用于允许所述信号光纤导入的前级信号光通过；
[0007]所述有源光纤的一端连接于所述第一集成器件的另一端，所述有源光纤的另一端连接于所述第二集成器件；
[0008]所述泵浦光纤连接于所述第二集成器件与所述有源光纤相连的一端，用于向所述第二集成器件输送泵浦光；
[0009]所述泵浦光进入所述第二集成器件后沿反向进入所述有源光纤，部分所述泵浦光进入所述第一集成器件后被过滤；所述前级信号光沿正向经所述信号光纤、所述第一集成器件进入所述有源光纤，所述前级信号光在所述有源光纤内经所述泵浦光放大后传输至所述第二集成器件，并经所述第二集成器件准直扩束后输出。
[0010]在一实施例中，所述第一集成器件包括封装盒以及容纳于所述封装盒内的高折射率封装胶、固定部、拉锥部；
[0011]所述高折射率封装胶用于过滤所述泵浦光；
[0012]所述固定部的一端与所述信号光纤相连且另一端穿过所述高折射率封装胶并与所述拉锥部相连；
[0013]所述拉锥部与所述固定部相对的另一端与所述有源光纤相连。
[0014]在一实施例中，所述拉锥部的锥区长度为5mm，且末端包层直径为83.3mm。
[0015]在一实施例中，所述第二集成器件包括依次设置的C透镜、滤波片、隔离器芯、放大透镜组；
[0016]自所述有源光纤射出的放大后的信号光依次透过所述C透镜、所述滤波片、所述隔离器芯后，经所述放大透镜组放大光束直径并准直输出；
[0017]自所述泵浦光纤射出的所述泵浦信号透过所述C透镜后，经所述滤波片反射，再次透过所述C透镜后射入所述有源光纤。
[0018]在一实施例中，所述第二集成器件还包括玻璃管，所述C透镜设于所述玻璃管内，所述滤波片设于所述玻璃管远离所述有源光纤的一端。
[0019]在一实施例中，所述放大透镜组包括双凹透镜与平凸透镜，穿过所述隔离器芯的放大后的信号光穿过射入所述双凹透镜并透过所述平凸透镜后输出。
[0020]在一实施例中，所述C透镜的材料为石英、曲率半径为R2.2mm、长度为7.1mm，所述C透镜的输出光束直径为0.3mm；
[0021]所述放大透镜组的放大倍数为20倍。
[0022]在一实施例中，所述信号光纤为10/125光纤，所述有源光纤为30/250光纤，所述泵浦光纤为105/125光纤。
[0023]在一实施例中，所述功率放大设备还包括设备盒，所述信号光纤、所述泵浦光纤、所述有源光纤、所述第一集成器件、所述第二集成器件均容置于所述设备盒；
[0024]所述设备盒内还设有水冷件，所述有源光纤设于所述水冷件旁侧，所述水冷件用于为所述有源光纤散热。
[0025]本申请实施例还提供一种光纤激光器，包括所述的功率放大设备。
[0026]本申请针对在先技术中的激光放大器需要众多器件导致的空间占用大、装调工序多、效率低、影响激光质量的问题作出改进设计：
[0027]1、将MFA与CPS的功能集成于第一集成器件，并将合束器、隔离器与扩束器的功能集成于第二集成器件，以降低整个功率放大设备的体积，且减少了器件的数量，减少了装调工序，降低了成本；
[0028]2、利用反向泵浦光对前级信号光进行放大，提高了激光器输出功率；
[0029]本申请结构简洁，器件少，能够高效的进行信号光的放大，同时还能够有效的减小设备的空间占用，减少装调工序，降低成本，实用性强。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本申请实施例提供的功率放大设备的结构原理示意图。
[0032]图2为图1所示的功率放大设备中第一集成器件的结构原理示意图。
[0033]图3为图1所示的功率放大设备中第二集成器件的结构原理示意图。
[0034]图中标记的含义为：
[0035]1、信号光纤；2、泵浦光纤；
[0036]3、第一集成器件；31、封装盒；32、高折射率封装胶；33、固定部；34、拉锥部；35、固定胶。
[0037]4、有源光纤；
[0038]5、第二集成器件；51、C透镜；52、滤波片；53、隔离器芯；54、放大透镜组；541、双凹透镜；542、平凸透镜；55、玻璃管；
[0039]6、设备盒。
具体实施方式
[0040]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图即实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0041]需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0042]还需说明的是，本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件，对于本申请实施例中相同的零部件，图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记，应理解的是，对于其他相同的零件或部件，附图标记同样适用。
[0043]为了说明本申请所述的技术方案，下面结合具体附图及实施例来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率放大设备，与信号光纤(1)和泵浦光纤(2)相连接，其特征在于，所述功率放大设备包括：设备盒(6)和设于所述设备盒(6)内的第一集成器件(3)、有源光纤(4)和第二集成器件(5)；所述信号光纤(1)连接于所述第一集成器件(3)的一端，所述第一集成器件(3)用于允许所述信号光纤导入的前级信号光通过；所述有源光纤(4)的一端连接于所述第一集成器件(3)的另一端，所述有源光纤(4)的另一端连接于所述第二集成器件(5)；所述泵浦光纤(2)连接于所述第二集成器件(5)与所述有源光纤(4)相连的一端，用于向所述第二集成器件(5)输送泵浦光；所述泵浦光进入所述第二集成器件(5)后沿反向进入所述有源光纤(4)，部分所述泵浦光进入所述第一集成器件(3)后被过滤；所述前级信号光沿正向经所述信号光纤(1)、所述第一集成器件(3)进入所述有源光纤(4)，所述前级信号光在所述有源光纤(4)内经所述泵浦光放大后传输至所述第二集成器件(5)，并经所述第二集成器件(5)准直扩束后输出。2.根据权利要求1所述的功率放大设备，其特征在于，所述第一集成器件(3)包括封装盒(31)以及容纳于所述封装盒(31)内的高折射率封装胶(32)、固定部(33)、拉锥部(34)；所述高折射率封装胶(32)用于过滤所述泵浦光；所述固定部(33)的一端与所述信号光纤(1)相连且另一端穿过所述高折射率封装胶(32)并与所述拉锥部(34)相连；所述拉锥部(34)背离所述固定部(33)的一端与所述有源光纤(4)相连。3.根据权利要求2所述的功率放大设备，其特征在于，所述拉锥部(34)的锥区长度为5mm，且末端包层直径为83.3mm。4.根据权利要求1所述的功率放大设备，其特征在于，所述第二集成器件(5)包括依次设置的C透镜(51)、滤波片(52)、隔离器芯(53)、放大透镜组(54)；自所述有源光纤(4)射出的放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭开东，李成宽，吴晓飞，李青梅，朱少军，岳超瑜，
申请(专利权)人：深圳市欧凌镭射科技有限公司，
类型：发明
国别省市：