【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤激光器领域，尤其涉及一种直接泵浦的光纤激光器及其制造方法。
技术介绍
1、磷酸盐光纤已经被广泛地应用到紧凑型有源器件中，这主要得益于其对稀土离子具有相对较高的溶解度，大约是石英光纤的50倍。现有的磷酸盐光纤中主要掺杂铒离子(er3+)、镱离子(yb3+)和钕离子(nd3+)这三种类型的稀土离子。其中，重掺杂钕离子的磷酸盐光纤常被用于制作短腔长的波长为1μm的光纤激光器。在过去的研究中，由于钕离子在800nm波长附近具有较大的泵浦吸收系数，掺钕磷酸盐光纤激光器基本都是采用808nm或者793nm的半导体激光器(ld)泵浦，这确保了使用一段极短的有源光纤就可以充分吸收高功率的泵浦光，从而进一步缩短掺钕磷酸盐光纤激光器的体积。
2、不过，采用800nm的半导体激光器(ld)泵浦存在一些缺点：由于相对较小的量子效率导致了较多的量子亏损，在高功率泵浦的情况下，有源光纤会面临较大的热问题；同时，较大的泵浦吸收系数会使得光纤表面的热量分布不均匀，大部分热量都分布在有源光纤的泵浦输入端附近。由于磷酸盐光纤热损伤阈值相对较低，使得严重的热问题会限制磷酸盐光纤激光器向高功率、高斜率效率和高稳定性发展，难以提高激光器的性能。
3、因此，如何解决掺钕磷酸盐光纤激光器中存在的热问题，以提高激光器的性能，成为掺钕磷酸盐光纤激光器领域需要解决的一个技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种有效缓解热问题对光纤激光器性能提高
2、本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种直接泵浦的光纤激光器制造方法。
3、本专利技术解决第一个技术问题所采用的技术方案为：直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，包括：
4、光纤段，具有包层和纤芯，包层包覆在纤芯的外侧；其中，该光纤段的一端具有被纵向切割而成的第一纵向断面，该光纤段的另一端具有被纵向切割而成的第二纵向断面；
5、第一激光反射元件，设置在光纤段的第一纵向断面处；
6、第二激光反射元件，设置在光纤段的第二纵向断面处；其中，第一激光反射元件、光纤段以及第二激光反射元件形成激光谐振器，第一激光反射元件的反射率大于第二激光反射元件的反射率；以及，
7、受控的激光器泵浦，用于发射经第一激光反射元件耦合到激光谐振腔内且在第二激光反射元件处产生激光的泵浦激光。
8、改进地，在所述直接泵浦的光纤激光器中，所述第一纵向断面和所述第二纵向断面均为经平整化切割处理的断面。
9、优选地，在所述直接泵浦的光纤激光器中，所述第一激光反射元件为针对所述激光做全反射的元件，所述第二激光反射元件为针对所述激光做部分反射的元件。
10、可选择地，在所述直接泵浦的光纤激光器中，所述第一激光反射元件和所述第二激光反射元件均为二向色镜；或者，所述第一激光反射元件和所述第二激光反射元件均为布拉格光栅；或者，所述第一激光反射元件和所述第二激光反射元件均为光纤端面激光反射膜。
11、再改进，在该专利技术中，所述直接泵浦的光纤激光器还包括对所述光纤进行散热处理的光纤散热装置。
12、再改进地，在所述直接泵浦的光纤激光器中，所述光纤为掺钕磷酸盐光纤，所述激光器泵浦为888nm半导体激光器泵浦。
13、本专利技术解决第二个技术问题所采用的技术方案为：直接泵浦的光纤激光器制造方法，制造所述的直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，包括如下步骤：
14、步骤1，取待用的光纤，并对该光纤做纵向切割，得到一段经纵向切割而成的光纤段；其中，该光纤具有包层和纤芯，包层包覆在纤芯的外侧，该光纤段的一端具有被纵向切割而成的第一纵向断面，该光纤段的另一端具有被纵向切割而成的第二纵向断面；
15、步骤2，在光纤段的第一纵向断面处设置第一激光反射元件，并在光纤段的第二纵向断面处设置第二激光反射元件；其中，第一激光反射元件、光纤段以及第二激光反射元件形成激光谐振器，第一激光反射元件的反射率大于第二激光反射元件的反射率；
16、步骤3，令受控的激光器泵浦在室温下发射经第一激光反射元件耦合到激光谐振腔内且在第二激光反射元件处产生激光的泵浦激光，得到直接泵浦的光纤激光器。
17、改进地，在所述直接泵浦的光纤激光器制造方法中，在步骤1中，还包括对所述光纤段的第一纵向断面以及第二纵向断面均做平整化切割处理。
18、进一步地，在所述直接泵浦的光纤激光器制造方法中，在步骤3中，所述激光器泵浦的泵浦激光通过准直聚焦系统耦合到所述激光谐振腔。
19、再改进，在所述直接泵浦的光纤激光器制造方法中，所述光纤为掺钕磷酸盐光纤，所述激光器泵浦为888nm半导体激光器泵浦。
20、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：该专利技术中的直接泵浦的光纤激光器采用888nm半导体激光器泵浦，并在光纤段的第一纵向断面处设置靠近半导体激光器泵浦的第一激光反射元件以及在该光纤段的第二纵向断面处设置第二激光反射元件，且令第一激光反射元件具有比第二激光反射元件更高的激光反射率，由两个激光反射元件与光纤段形成供半导体激光器泵浦所产生的泵浦激光耦合进入的激光谐振腔，并在第二激光反射元件处产生向外发射的激光。由于采用的该888nm半导体激光器泵浦具有更小的量子亏损和更大的光纤散热面积，可以有效地缓解热问题对光纤激光器的不利影响，减小激光热效应，提高光学转换效率，从而大大提高了光纤激光器的输出功率、斜率效率和功率稳定性。
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1.直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，所述第一纵向断面(11)和所述第二纵向断面(12)均为经平整化切割处理的断面。
3.根据权利要求1所述的直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，所述第一激光反射元件(4)为针对所述激光(A)做全反射的元件，所述第二激光反射元件(5)为针对所述激光(A)做部分反射的元件。
4.根据权利要求3所述的直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，所述第一激光反射元件(4)和所述第二激光反射元件(5)均为二向色镜；或者，所述第一激光反射元件(4)和所述第二激光反射元件(5)均为布拉格光栅；或者，所述第一激光反射元件(4)和所述第二激光反射元件(5)均为光纤端面激光反射膜。
5.根据权利要求1所述的直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，还包括对所述光纤段进行散热处理的光纤散热装置。
6.根据权利要求1～5任一项所述的直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，所述光纤为掺钕磷酸盐光纤，所述激光器泵浦为888nm半导体激光器泵浦。
7.直接泵浦的光纤
8.根据权利要求7所述的直接泵浦的光纤激光器制造方法，其特征在于，在步骤1中，还包括对所述光纤段的第一纵向断面以及第二纵向断面均做平整化切割处理。
9.根据权利要求8所述的直接泵浦的光纤激光器制造方法，其特征在于，在步骤3中，所述激光器泵浦的泵浦激光通过准直聚焦系统耦合到所述激光谐振腔。
10.根据权利要求7～9任一项所述的直接泵浦的光纤激光器制造方法，其特征在于，所述光纤为掺钕磷酸盐光纤，所述激光器泵浦为888nm半导体激光器泵浦。
...【技术特征摘要】
1.直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，所述第一纵向断面(11)和所述第二纵向断面(12)均为经平整化切割处理的断面。
3.根据权利要求1所述的直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，所述第一激光反射元件(4)为针对所述激光(a)做全反射的元件，所述第二激光反射元件(5)为针对所述激光(a)做部分反射的元件。
4.根据权利要求3所述的直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，所述第一激光反射元件(4)和所述第二激光反射元件(5)均为二向色镜；或者，所述第一激光反射元件(4)和所述第二激光反射元件(5)均为布拉格光栅；或者，所述第一激光反射元件(4)和所述第二激光反射元件(5)均为光纤端面激光反射膜。
5.根据权利要求1所述的直接泵浦的光纤激光器，其特征在于，还包括对所述光...
【专利技术属性】
技术研发人员：白胜闯，杨帆，王弦歌，余能玮，王训四，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：
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