一种高功率光纤激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高功率光纤激光器，通过将合束器放置到谐振腔内部并将合束器泵浦端对焊的方式，解决了高功率泵浦下光栅发热、温度漂移造成吸收效率下降、残余泵浦光功率过高烧坏光器件的问题，提高了高功率光纤激光器的光电转换效率并增强了光路结构在高功率泵浦条件下的稳定性。率泵浦条件下的稳定性。率泵浦条件下的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种高功率光纤激光器


[0001]本技术涉及一种高功率光纤激光器，尤其的涉及一种焊接用高功率光纤激光器。

技术介绍

[0002]光纤激光器具有光
‑
光转换效率高、光束质量好、结构紧凑、散热装置简便等优点。但同时激光功率的不断提高也带来了诸多问题。光路中的光栅同时承受信号光和泵浦光的照射，在高功率泵浦下存在发热问题。泵浦功率越高，光栅温度越高。限制了光纤激光器功率的进一步提高。此外，二极体的工作波长会随电流漂移，因此当激光器以非满功率的状态运行时，二极体的实际波长并非最佳工作波长，造成光纤激光器吸收效率下降，造成能量浪费的同时，残余泵浦光还会对其他光器件造成损伤。
[0003]将合束器放置到谐振腔外的泵浦方式存在光栅在高功率泵浦下发热的问题，光栅不仅要承受高功率的信号光，还要承受很高功率的泵浦光。为改善以上问题，有人提出了侧面泵浦耦合的一体化增益光纤。这种一体化光纤可以解决光栅在高功率泵浦下发热的问题。采用侧面耦合泵浦的一体化增益光纤可以改善光栅发热问题，但成本较高。
[0004]本技术提出的技术方案可改善光栅发热问题，成本低廉，操作简单，同时可提高电光转换效率，提升激光器的输出功率稳定性。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提出一种新型高功率光纤激光器，通过将合束器放置到谐振腔内部并将合束器泵浦端对焊的方式，解决了高功率泵浦下光栅发热、温度漂移造成吸收效率下降、残余泵浦光功率过高烧坏光器件的问题，提高了高功率光纤激光器的光电转换效率并增强了光路结构在高功率泵浦条件下的稳定性。
[0006]为解决上述问题，本技术提供了一种高功率光纤激光器，包括高反光栅、正向合束器、增益光纤、反向合束器、低反光栅、包层光剥除器和激光输出头，高反光栅的第一侧连接反射结构，高反光栅的第二侧连接正向合束器的第一侧；正向合束器的第二侧连接增益光纤的第一侧；增益光纤的第二侧连接反向合束器的第一侧；反向合束器的第二侧连接低反光栅的第一侧；低反光栅的第二侧连接激光输出头的第一侧；激光输出头的第二侧作为激光输出端用于出射激光。
[0007]优选地，激光输出头包括石英端帽。
[0008]优选地，高功率光纤激光器用于激光焊接或激光切割。
[0009]优选地，正向合束器包括多个泵浦臂，其中的部分或者全部连接泵浦光源；反向合束器包括多个泵浦臂，其中的部分或者全部连接泵浦光源。
[0010]优选地，包括多个泵浦光源用于连接不同的泵浦臂。
[0011]优选地，包括一个或多个正向合束器空余的泵浦臂，包括一个或多个反向合束器空余的泵浦臂；将正向合束器空余的泵浦臂与反向合束器空余的泵浦臂对焊。
[0012]优选地，包括多个正向合束器空余泵浦臂和/或包括多个反向合束器空余泵浦臂时，将正向合束器空余泵浦臂与正向合束器的其他空余泵浦臂焊接和/或将反向合束器空余泵浦臂与反向合束器的其他空余泵浦臂焊接。
[0013]本技术的有益效果在于，将合束器放置在谐振腔内部；采用多泵浦臂的合束器，并将合束器的空余泵浦臂对焊。可以实现避免了光纤光栅在高功率泵浦下发热的问题。同时，提升了电光转换效率，减少了残余泵浦光，增强了激光器的工作稳定性；
附图说明
[0014]图1是本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。
[0016]如图1所示，本技术提出了一种高功率光纤激光器，高功率光纤激光器主要包括高反光栅(HR)、正向合束器(Forward Combiner)、增益光纤(YDF)、反向合束器(Backward Combiner)、低反光栅(OC)、包层光剥除器(CPS)和激光输出头(QBH)。
[0017]高反光栅的第一侧连接反射结构，高反光栅的第二侧连接正向合束器的第一侧；正向合束器的第二侧连接增益光纤的第一侧；增益光纤的第二侧连接反向合束器的第一侧；反向合束器的第二侧连接低反光栅的第一侧；低反光栅的第二侧连接激光输出头的第一侧；激光输出头的第二侧作为激光输出端用于出射激光。
[0018]优选地，激光输出头包括石英端帽。
[0019]优选地，反射结构可以采用反射镜或是端面镀反射膜或反射光栅等现有技术已知的反射结构。
[0020]优选地，高功率光纤激光器用于激光焊接或激光切割。
[0021]如图1所示，与现有技术方案不同，该泵浦方案将正反向合束器均放置在谐振腔内部。二极体发出的高功率泵浦光经合束器合束后，不经过光栅，而是直接进入到谐振腔内部。避免了光栅在高功率泵浦下发热的问题。
[0022]正、反向合束器采用具有多个泵浦臂的合束器，优选地，正向合束器包括多个泵浦臂，其中的部分或者全部连接泵浦光源；反向合束器包括多个泵浦臂，其中的部分或者全部连接泵浦光源。优选地，包括多个泵浦光源用于连接不同的泵浦臂。
[0023]当正向合束器中的部分连接泵浦光源，即包括一个或多个正向合束器空余的泵浦臂以及反向合束器中的部分连接泵浦光源，即包括一个或多个反向合束器空余的泵浦臂时；将正向合束器空余的泵浦臂(1、2等)与反向合束器空余的泵浦臂(1
′
、2
′
等)对焊。通过这种操作，未被光纤吸收的残余泵浦光通过合束器多余泵浦臂输出后，再经过另外一侧的合束器重新进入到谐振腔内部被增益光纤再次吸收，从而提高了泵浦光的利用率，提高了电光转换效率，同时提升了激光器的输出功率稳定性。
[0024]合束器多余泵浦臂的对焊方式还可以采用其他方式，优选地，当包括多个正向合束器空余的泵浦臂和/或包括多个反向合束器空余的泵浦臂时，例如可将正向合束器空余泵浦臂与正向合束器的其他空余泵浦臂焊接和/或将反向合束器空余泵浦臂与反向合束器的其他空余泵浦臂焊接。
[0025]以上结合具体实施例描述了本技术的技术原理。这些描述只是为了解释本技术的原理，而不能以任何方式解释为对本技术保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本技术的其它具体实施方式，这些方式都将落入本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高功率光纤激光器，包括高反光栅、正向合束器、增益光纤、反向合束器、低反光栅、包层光剥除器和激光输出头，高反光栅的第一侧连接反射结构，高反光栅的第二侧连接正向合束器的第一侧；正向合束器的第二侧连接增益光纤的第一侧；增益光纤的第二侧连接反向合束器的第一侧；反向合束器的第二侧连接低反光栅的第一侧；低反光栅的第二侧连接激光输出头的第一侧；激光输出头的第二侧作为激光输出端用于出射激光。2.根据权利要求1所述的高功率光纤激光器，激光输出头包括石英端帽，反射结构采用反射镜或端面镀反射膜或反射光栅。3.根据权利要求1所述的高功率光纤激光器，高功率光纤激光器用于激光焊接或激光切割。4.根据权利要求1所述的高功率光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：高旭恒，张先明，刘进辉，丁建武，
申请(专利权)人：南通极瓦特激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：