高功率激光泵浦源及光纤激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及激光加工技术领域，公开了一种高功率激光泵浦源及光纤激光器，包括多个光源模块、与所述光源模块数量相同的第一准直透镜及第一反射镜、偏振合束器、聚焦透镜及剥模光纤；其中，所述第一准直透镜、第一反射镜、偏振合束器及聚焦透镜依次设置在所述光源模块出光方向上；所述光源模块发出的泵浦光经过第一准直透镜准后，通过第一反射镜反射至所述偏振合束器进行叠加耦合输出，所述聚焦透镜将叠加耦合的泵浦光聚焦后输入所述剥模光纤进行剥模，剥模后的泵浦光从传输光纤输出。泵浦光是直接通过聚焦透镜耦合输入到剥模光纤内的，相较于采用传输光纤耦合而言，省去了传输光纤与剥模光纤的熔接工序，以及熔接工序所使用的传输光纤，简化了剥模光纤与泵浦源的连接工艺。工艺。工艺。

【技术实现步骤摘要】
高功率激光泵浦源及光纤激光器


[0001]本技术实施例涉及激光加工
，尤其涉及一种高功率激光泵浦源及光纤激光器。

技术介绍

[0002]近年，随着激光技术的不断发展和推广，越来越多的传统制造行业采用激光技术来提升加工质量，同时大大提升加工效率。近两年来，光纤激光器通过提升激光功率和光束质量，不断扩展了在高端制造行业的运用，比如节能汽车、航空航天、轮船、高铁、高功率清洗切割等行业。极大解决传统加工的技术难题，同时提升加工生产效率。作为光纤激光器最核心的器件，泵浦源在设计上朝着更大功率、高亮度方面不断探索和突破，部分企业的单个泵浦源输出功率达到KW(千瓦)级别。
[0003]现有的光纤激光器，剥模光纤与激光泵浦源为分开独立设置，剥模光纤与泵浦源的传输光纤熔接焊接，增加了剥模光纤与泵浦源的连接工序及熔接点，而熔接点对泵浦光的传输有损耗，不利于泵浦光的传输。并且需要在光纤激光器上单独设置一个区域来安装剥模光纤，增加了光纤激光器的体积。

技术实现思路

[0004]本技术实施例旨在提供一种高功率激光泵浦源及光纤激光器，将剥模光纤直接集成到泵浦源内，降低了激光器泵浦源研发及制造成本。
[0005]本技术实施例解决其技术问题采用以下技术方案：
[0006]一种高功率激光泵浦源，包括多个光源模块、与所述光源模块数量相同的第一准直透镜及第一反射镜、偏振合束器、聚焦透镜及剥模光纤；其中，所述第一准直透镜、第一反射镜、偏振合束器及聚焦透镜依次设置在所述光源模块出光方向上；所述光源模块发出的泵浦光经过第一准直透镜准后，通过第一反射镜反射至所述偏振合束器进行叠加耦合输出，所述聚焦透镜将叠加耦合的泵浦光聚焦后输入所述剥模光纤进行剥模，剥模后的泵浦光从传输光纤输出。
[0007]作为优选方案，多个所述光源模块呈阵列分布，每一列的光源模块由高到低依次错开设置，每个光源模块均对应设置一个第一准直镜及第一反射镜；所述泵浦源还包括数量与所述光源模块的列数相同，并面向所述第一反射镜设置的第二反射镜；所述偏振合束器包括第一入光面及第二入光面，至少有一列光源模块的发出的泵浦光经过第一反射镜反射至第二反射镜，并由所述第二反射至所述第一入光面；剩余的光源模块中至少有一列光源模块的发出的泵浦光经过第一反射镜反射至第二反射镜，并由所述第二反射至所述第二入光面。
[0008]作为优选方案，所述泵浦源设有8个阶梯热沉，每个阶梯热沉包括长条状且并排设置一个第一热沉及第二热沉，所述光源模块间隔设置在所述第一热沉上形成阵列分布，所述第一准直镜及第一反射镜对应设置在所述第二热沉上；所述偏振合束器设置有2个，相邻
每4个阶梯热沉对应设有一个偏振合束器，其中相邻的两个第一热沉上的光源模块发出的泵浦光被反射进入所述第一入光面，剩余两个第一热沉上的光源模块发出的泵浦光被反射进入所述第二入光面。
[0009]作为优选方案，所述偏振合束器还包括一个出光面，所述泵浦源还包括一第三反射镜，所述第三反射镜面向其中一个偏振合束器的出光面设置；从其中一个偏振合束器的出光面出射的泵浦光直接射入所述聚焦透镜，从另外一个偏振合束器的出光面出射的泵浦光经过所述第三反射镜反射后射入所述聚焦透镜。
[0010]作为优选方案，所述聚焦透镜的后方，面向所述聚焦透镜还设有一第四反射镜，从偏振合束器的出光面出射的泵浦光及从第三反射镜反射的泵浦光均经过第四反射镜反射后，射入所述聚焦透镜。
[0011]作为优选方案，所述泵浦源内部设有一收光腔，所述剥模光纤设置在所述收光腔内，所述收光腔的开口上可拆卸的安装有一镀金盖板。
[0012]作为优选方案，所述聚焦透镜为一体式结构，以同时实现对所述偏振合束器发射过来的泵浦光进行快轴及慢轴的聚焦；或者，所述聚焦透镜包括依次设置的快轴聚焦透镜及慢轴聚焦透镜，从所述偏振合束器发射出的泵浦光依次经过快轴聚焦透镜及慢轴聚焦透镜分别进行快轴及慢轴聚焦。
[0013]作为优选方案，还包括一指示光模组，所述指示光模组包括指示光光源模块及准直透镜，所述准直透镜设置在所述指示光源模块的出光方向上；所述指示光光源模块发射的指示光经所述准直透镜准之后，射入所述聚焦透镜进行聚焦，再通过所述剥模光纤剥模后输出。
[0014]作为优选方案，还包括一指示光输入端，所述指示光输入端用于连接外部指示光源，所述指示光源发出的指示光通过第五反射镜反射进入所述聚焦透镜进行聚焦，再通过所述剥模光纤剥模后输出。
[0015]本技术还公开了一种光纤激光器，包括上述任一方案的高功率激光泵浦源。
[0016]本技术的有益效果是：激光器泵浦源内设置有一个剥模光纤，合束后的泵浦光经过聚焦透镜快轴及慢轴的聚焦后，先耦合进入剥模光纤，耦合进入的泵浦光中不需要的杂质光剥除；由于将剥模光纤直接设置在泵浦源内，相较于剥模光纤设置在泵浦源外部的结构而言，提高了激光器泵浦源的集成度和结构的紧凑性。并且泵浦光是直接通过聚焦透镜耦合输入到剥模光纤内的，相较于采用传输光纤耦合而言，省去了传输光纤与剥模光纤的熔接工序，以及熔接工序所使用的传输光纤，简化了剥模光纤与泵浦源的连接工艺。
【附图说明】
[0017]一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0018]图1为本技术一实施例的激光器泵浦源的分解结构示意图；
[0019]图2为本技术一实施例的激光器泵浦源的剖面示意图；
[0020]图3为本技术一实施例的底座的第一表面的正投影示意图；
[0021]图4为本技术一实施例的剥模光纤在收光腔内的安装结构示意图；
[0022]图5为本技术一实施例的底座的第二表面的结构示意图；
[0023]图6为本技术一实施例的一种具有冷区通道的盖板的结构示意图；
[0024]图7为本技术一实施例的另一种具有冷区通道的盖板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了便于理解本技术，下面结合附图和具体实施例，对本技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“固接于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0026]除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本技术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，不是用于限制本技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0027本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高功率激光泵浦源，其特征在于，包括多个光源模块、与所述光源模块数量相同的第一准直透镜及第一反射镜、偏振合束器、聚焦透镜及剥模光纤；其中，所述第一准直透镜、第一反射镜、偏振合束器及聚焦透镜依次设置在所述光源模块出光方向上；所述光源模块发出的泵浦光经过第一准直透镜准后，通过第一反射镜反射至所述偏振合束器进行叠加耦合输出，所述聚焦透镜将叠加耦合的泵浦光聚焦后输入所述剥模光纤进行剥模，剥模后的泵浦光从传输光纤输出。2.根据权利要求1所述的高功率激光泵浦源，其特征在于，多个所述光源模块呈阵列分布，每一列的光源模块由高到低依次错开设置，每个光源模块均对应设置一个第一准直镜及第一反射镜；所述泵浦源还包括数量与所述光源模块的列数相同，并面向所述第一反射镜设置的第二反射镜；所述偏振合束器包括第一入光面及第二入光面，至少有一列光源模块的发出的泵浦光经过第一反射镜反射至第二反射镜，并由所述第二反射至所述第一入光面；剩余的光源模块中至少有一列光源模块的发出的泵浦光经过第一反射镜反射至第二反射镜，并由所述第二反射至所述第二入光面。3.根据权利要求2所述的高功率激光泵浦源，其特征在于，所述泵浦源设有8个阶梯热沉，每个阶梯热沉包括长条状且并排设置一个第一热沉及第二热沉，所述光源模块间隔设置在所述第一热沉上形成阵列分布，所述第一准直镜及第一反射镜对应设置在所述第二热沉上；所述偏振合束器设置有2个，相邻每4个阶梯热沉对应设有一个偏振合束器，其中相邻的两个第一热沉上的光源模块发出的泵浦光被反射进入所述第一入光面，剩余两个第一热沉上的光源模块发出的泵浦光被反射进入所述第二入光面。4.根据权利要求3所述的高功率激光泵浦源，其特征在于，所述偏振合束器还包括一个出光面，所述泵浦源...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋峰，吕张勇，邱小兵，李永高，王雪芹，龙振华，黎俭洋，
申请(专利权)人：苏州创鑫激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：