光纤耦合晶体结构及增益设备制造技术

本申请适用于激光增益技术领域，提出一种光纤耦合晶体结构，包括第一尾纤、第一端帽、激光介质、第二端帽、第二尾纤；第一端帽与第二端帽分别设于激光介质相对的两侧，第一尾纤的一端连接于第一端帽远离激光介质的一侧，第二尾纤的一端连接于第二端帽远离激光介质的一侧；第一端帽与第二端帽均为玻璃材质制成；本申请还提出一种增益设备，包括第一合束器、第二合束器，第一信号光纤、第二信号光纤、第一泵浦光纤、第二泵浦光纤以及光纤耦合晶体结构；本申请结构简洁，利用端帽作为中间介质，在固体激光器中实现了利用光纤向激光晶体传输信号光，提高了信号光的传递效率，同时降低了输出光的复杂程度，实用性强。实用性强。实用性强。

【技术实现步骤摘要】
光纤耦合晶体结构及增益设备


[0001]本申请涉及激光增益
，特别涉及一种光纤耦合晶体结构及增益设备。

技术介绍

[0002]传统的固体激光器通常采用空间光路，泵浦光和信号光通过分色镜打入激光晶体内，实现信号光的放大。近年来除了传统激光晶体外，也有单晶光纤等新型晶体材料，其本质仍为单晶材料，这里统称为激光晶体。
[0003]空间光路具有体积大，安装复杂等缺点。而且，输出光为空间光，使用起来比光纤柔性输出复杂；但光纤与激光晶体的熔点不同，导致两者的熔接在加工工艺上难度很大，固体激光器采用光纤传输难以实现。
[0004]申请内容
[0005]针对上述问题，本申请提供了一种光纤耦合晶体结构、增益设备及正泵、反泵增益方法，解决了现有技术中空间光路体积大、安装复杂且输出光复杂，光纤与激光晶体难以直接熔接的问题。
[0006]本申请实施例提出一种光纤耦合晶体结构，包括第一尾纤、第一端帽、激光介质、第二端帽、第二尾纤；
[0007]所述第一端帽与所述第二端帽分别连接于所述激光介质相对的两侧，所述第一尾纤的一端连接于所述第一端帽远离所述激光介质的一侧，所述第二尾纤的一端连接于所述第二端帽远离所述激光介质的一侧。
[0008]在一实施例中，所述激光介质为激光晶体、激光陶瓷或单晶光纤。
[0009]在一实施例中，所述激光介质的基质晶体为钒酸钇晶体、钇铝石榴石晶体、KGW晶体、KYW晶体、氟化钙晶体及石英晶体中的一种；
[0010]所述钒酸钇晶体掺杂有Nd
3+
、Yb
3+
、Er
3+
、Tm
3+
、Ho
3+
中的至少一种。
[0011]在一实施例中，所述第一端帽、所述第二端帽的材质均为与所述激光介质的基质晶体的材质相同的玻璃材质。
[0012]在一实施例中，所述第一端帽、所述第二端帽均通过光胶现象经扩散键合工艺连接于所述激光介质的端面。
[0013]在一实施例中，所述光纤耦合晶体结构还包括包覆层和热沉；
[0014]所述包覆层包覆于所述第一端帽、所述激光介质、所述第二端帽之外，并容置于所述热沉内。
[0015]在一实施例中，所述包覆层为铟箔。
[0016]本申请实施例还提供一种增益设备，所述增益设备包括：第一合束器、第二合束器，第一信号光纤、第二信号光纤、第一泵浦光纤、第二泵浦光纤与所述光纤耦合晶体结构；
[0017]所述第一合束器与所述第二合束器分别与所述第一尾纤、所述第二尾纤相连；
[0018]所述第一信号光纤、第一泵浦光纤均与所述第一合束器相连；
[0019]所述第二信号光纤、第二泵浦光纤均与所述第二合束器相连。
[0020]在一实施例中，所述第一合束器、所述第二合束器为微光学合束器或拉锥合束器。
[0021]在一实施例中，所述第一合束器用于对所述第一信号光纤传输的信号光和所述第一泵浦光纤传输的泵浦光进行合束并将合束后的光传输至所述光纤耦合晶体结构，所述光纤耦合晶体结构用于对所述信号光进行增益，增益后的信号光经所述第二合束器由所述第二信号光纤输出，剩余的所述泵浦光经所述第二合束器由所述第二泵浦光纤输出。
[0022]在一实施例中，所述第一合束器用于将所述第一信号光纤传输的信号光传输至所述光纤耦合晶体结构，所述第二合束器用于将所述第二泵浦光纤传输的泵浦光传输至所述光纤耦合晶体结构，所述信号光在所述光纤耦合晶体结构内被所述泵浦光增益，增益后的信号光经所述第二合束器由所述第二信号光纤输出，剩余的所述泵浦光经所述第一合束器由所述第一泵浦光纤输出。
[0023]本申请针对现有技术中空间光路体积大、安装复杂且输出光复杂，光纤与激光晶体难以直接熔接的问题作出改进设计，具有以下有益效果：
[0024]1、通过设置端帽，将光纤熔接于端帽，并将端帽连接于激光介质，通过端帽作为中间介质实现了光纤与激光介质的相连；
[0025]2、在固体激光器中利用光纤实现信号光的输出，输出光更加简单；
[0026]本申请结构简洁，利用端帽作为中间介质，在固体激光器中实现了利用光纤向激光晶体传输信号光，提高了信号光的传递效率，同时降低了输出光的复杂程度，实用性强。
附图说明
[0027]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。
[0028]图1为现有技术中空间光在固体激光器中的传输结构示意图。
[0029]图2为本申请实施例提供的光纤耦合晶体结构的结构示意图。
[0030]图3为本申请实施例提供的增益设备的结构示意图。
[0031]图中标记的含义为：
[0032]11、第一尾纤；12、第一端帽；13、激光介质；14、第二端帽；15、第二尾纤；16、热沉；
[0033]2、第一信号光纤；3、第一泵浦光纤；4、第一合束器；5、第二信号光纤；6、第二泵浦光纤；7、第二合束器。
具体实施方式
[0034]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。
[0035]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。
[0036]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。
[0037]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进行说明。
[0038]本申请实施例提供一种光纤耦合晶体结构，利用端帽作为尾纤与激光介质之间的中间介质，使得信号光能通过光纤输入激光介质，且能够使激光介质射出的信号光经尾纤输出，降低了输出信号光的复杂程度。
[0039]实施例一
[0040]参考图1、图2，本申请实施例一提供的光纤耦合晶体结构包括第一尾纤11、第一端帽12、激光介质13、第二端帽14与第二尾纤15。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤耦合晶体结构，其特征在于，包括第一尾纤(11)、第一端帽(12)、激光介质(13)、第二端帽(14)、第二尾纤(15)；所述第一端帽(12)与所述第二端帽(14)分别连接于所述激光介质(13)相对的两侧，所述第一尾纤(11)的一端连接于所述第一端帽(12)远离所述激光介质(13)的一侧，所述第二尾纤(15)的一端连接于所述第二端帽(14)远离所述激光介质(13)的一侧。2.根据权利要求1所述的光纤耦合晶体结构，其特征在于，所述激光介质(13)为激光晶体、激光陶瓷或单晶光纤。3.根据权利要求2所述的光纤耦合晶体结构，其特征在于，所述激光介质(13)的基质晶体为钒酸钇晶体、钇铝石榴石晶体、KGW晶体、KYW晶体、氟化钙晶体及石英晶体中的至少一种；所述钒酸钇晶体掺杂有Nd
3+
、Yb
3+
、Er
3+
、Tm
3+
、Ho
3+
中的一种。4.根据权利要求3所述的光纤耦合晶体结构，其特征在于，所述第一端帽(12)、所述第二端帽(14)的材质均与所述激光介质(13)的基质晶体的材质相同的玻璃材质。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的光纤耦合晶体结构，其特征在于，所述第一端帽(12)、所述第二端帽(14)均通过光胶现象经扩散键合工艺连接于所述激光介质(13)的端面。6.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的光纤耦合晶体结构，其特征在于，所述光纤耦合晶体结构还包括包覆层和热沉(16)；所述包覆层包覆于所述第一端帽(12)、所述激光介质(13)、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯，李成宽，岳嵚，岳超瑜，
申请(专利权)人：深圳市欧凌镭射科技有限公司，
类型：新型
国别省市：