一种有源光闸及其激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及激光技术领域，公开了一种极简架构的有源光闸及其激光器，其中，有源光闸包括：壳体、激光发射组件和光切换组件，包括壳体、设置在所述壳体内部的激光发射组件和光切换组件，所述激光发射组件设置在所述光切换组件一侧，无需光纤连接，可以直接出射泵浦光到所述光切换组件，有源光闸通过对光源的高度集成化使得光路结构大幅简化且更为紧凑，且光闸中的软硬件设计相应简化，激光器响应速度加快，更进一步提升了工作效率。更进一步提升了工作效率。更进一步提升了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种有源光闸及其激光器


[0001]本技术涉及激光
，尤其涉及一种有源光闸及其激光器。

技术介绍

[0002]采用高功率光纤激光或者直接半导体激光进行金属和非金属材料加工处理能够显示出非常优越的性能，但是高功率激光加工处理的更大规模的应用受制于激光器高成本的限制。而激光加工的复用技术是一种有效可行的解决方案，通过采用光开关或者空间光学光闸将一路主光纤激光分为两路或者多路子激光输出，通过共用激光器降低激光使用成本成为一种趋势，然而，加工设备中配置过多的外围器件，使得硬件软件响应速度变慢，不利于激光加工效率的提高，同时，随着加工功率的不断提高，作为核心激光器体积也越大越大，因此，通过结构简单紧凑的光路方案，制作小体积高集成度的激光器件是目前激光器市场的重要发展趋势。

技术实现思路

[0003]本技术提出了一种有源光闸及光纤激光器，可以满足上述需求，本技术提出的有源光闸，包括：壳体、设置在所述壳体内部的激光发射组件和光切换组件；其中，所述激光发射组件设置在所述光切换组件一侧，用于出射泵浦光到所述光切换组件；所述光闸包括至少一输入端口和多个输出端口，所述输入端口和输出端口位于所述光切换组件的另一侧，且所述输入端口与所述激光发射组件处于同一光路上。
[0004]在一些实施例中，所述光切换组件包括第一切换组件，第一切换组件设置在所述泵浦光的出射光路上，用于全部透射所述泵浦光，或部分透射部分反射所述泵浦光。
[0005]在一些实施例中，所述第一切换组件还包括聚焦准直透镜，所述聚焦准直透镜设置在所述泵浦光出射光路的末端，与所述输入端口对应，用于对透射过来的所述泵浦光聚焦并射入所述输入端口。
[0006]在一些实施例中，当所述输入端口与反向谐振腔模块耦合对接时，所述泵浦光进入所述反向谐振腔模块吸收转化为信号光，并通过所述聚焦准直透镜回射到所述第一切换组件反射出去。
[0007]在一些实施例中，所述反向谐振腔模块与所述输入端口耦合对接的传输光纤为双包层光纤，所述双包层的纤芯用于传输所述信号光，所述双包层光纤的包层用于传输泵浦光。
[0008]在一些实施例中，所述光切换组件还包括第二切换组件，所述第二切换组件设置于所述第一切换组件的反射光路上，用于将通过所述第一切换组件反射出去的光切换至至少两个分路通道分时或同时输出，所述分路通道与所述输出端口对应。
[0009]在一些实施例中，所述激光发射组件包括多个激光二极管芯片单元和空间波长偏振合束器，所述空间波长偏振合束器设置在所述激光二极管芯片单元的出光方向上，用于合束所述多个激光二极管芯片单元发射出的泵浦光；
[0010]所述空间波长偏振合束器包括偏振分光面，所述泵浦光中的P光经过所述偏振分光面发射至所述第一切换组件，所述泵浦光中的P光经过所述偏振分光面发射到所述壳体上进行吸收。
[0011]在一些实施例中，所述壳体内对应所述激光发射组件和光切换组件的位置设置有具液体冷却介质的冷却通道。
[0012]在一些实施例中，所述壳体靠近所述激光发射组件的一侧开设有电引脚连接端口，所述电引脚端口用于接入电引脚模块，为所述激光发射组件提供电连接。
[0013]本技术还提出了一种激光器，包括上述有源光闸。
[0014]与现有技术相比，本技术提供的有源光闸的有益效果包括：
[0015]作为一种有源光闸，内置激光发射组件，可以直接输出高功率泵浦光，且输出的泵浦光无需再通过传输光纤，直接发射至光闸，而不是传统的空间光学（泵源）进入光纤，然后光纤熔接光纤谐振腔，出射到输出头，再进入光闸，最后从光闸输出光纤头输出；激光发射组件发射出的泵浦激光通过光切换组件直接传输至激光谐振腔，省去了光纤合束器，熔接点较少，光传输损耗小，并且发散角得到控制，提高有源光纤转化效率，光光转化效率提高，输入同样的电功率，可输出更高光功率，提高了产品的电光效率；
[0016]另外，光闸器件内对光源的高度集成化使得光路结构大幅简化且更为紧凑，使得器件中的软硬件设计相应简化，激光器响应速度加快，通过不同的传输光纤满足不同客户的需求，共用同样的激光平台更进一步提升了工作效率；
[0017]同时，激光器体积大幅缩小，激光器的使用空间都得以节约，降低了使用成本。
附图说明
[0018]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。
[0019]图1是本技术有源光闸的原理示意图；
[0020]图2是本技术一实施例中光切换组件的光路切换示意图；
[0021]图3是本技术又一实施例中光切换组件的光路切换示意图；
[0022]图4是本技术又一实施例中光切换组件的光路切换示意图；
[0023]图5是本技术一实施例中激光发射组件发射的泵浦光的光路示意图
[0024]图6是本技术一实施例中壳体冷却通道的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本申请实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请实施例，而非对本申请实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请实施例相关的部分而非全部结构。
[0026]此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等仅用于区别相同技术特征的描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0027]类似地，在说明书和权利要求书中同样使用术语“固定”、“连接”，不应理解为限于直接的连接。因此，表达“装置A与装置B连接”不应该限于装置或系统中装置A直接连接到装置B，其意思是装置A与装置B之间具有路径，这可以是包括其他装置或工具的路径。
[0028]请参照图1，本技术提供一种有源光闸，包括：壳体10、激光发射组件11和光切换组件12，所述激光发射组件11设置在所述光切换组件12一侧，用于出射泵浦光到所述光切换组件12；所述光闸包括至少一输入端口140和多个输出端口150，所述输入端口140和输出端口150位于所述光切换组件12的另一侧，且所述输入端口140与所述激光发射组件11处于同一光路上。
[0029]其中，激光发射组件11可以根据需要采用多个激光二极管芯片、巴条、阵列（Stack）、光纤耦合模块或者上述元件的混合结构作为发射单元，通过至少一空间波长偏振合束器形成至少一束合束泵浦光，即第一激光L1。
[0030]需要说明的是，上述发射单元发射的泵浦光中包括P光和S光，其中P光约占95%，S光约占5%。空间波长偏振合束器包括一镀有透过P光、反射S光的膜层的偏振分光面，所述泵浦光中的P光经过所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有源光闸，其特征在于，包括壳体、设置在所述壳体内部的激光发射组件和光切换组件，所述激光发射组件设置在所述光切换组件一侧，用于直接出射泵浦光到所述光切换组件，所述壳体上开设有至少一输入端口和多个输出端口，所述输入端口和输出端口位于所述光切换组件的另一侧，且所述输入端口与所述激光发射组件处于同一光路上。2.根据权利要求1所述的有源光闸，其特征在于，所述光切换组件包括第一切换组件，所述第一切换组件设置在所述泵浦光的出射光路上，用于透射，反射或部分透射部分反射所述泵浦光。3.根据权利要求2所述的有源光闸，其特征在于，所述光切换组件还包括聚焦准直透镜，所述聚焦准直透镜设置在所述泵浦光出射光路的末端，与所述输入端口对应，用于将透射过来的所述泵浦光聚焦并射入所述输入端口。4.根据权利要求3所述的有源光闸，其特征在于，当所述输入端口与反向谐振腔模块耦合对接时，所述泵浦光进入所述反向谐振腔模块吸收转化为信号光，并通过所述聚焦准直透镜回射到所述第一切换组件反射出去。5.根据权利要求4所述的有源光闸，其特征在于，所述输入端口耦合对接的传输光纤为双包层光纤或多包层光纤，所述双包层的纤芯用于传输所述信号光，所述双包...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，吕张勇，雷剑，蒋峰，
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：