一种多芯片泵浦单元，包括光源以及用于使来自光源的光朝向光学纤维定向的滤光器，其中滤光器呈现以下之一：（i）在光源的波长下的相对较低的透射率和相对较高的反射率，以及在大于光源的波长的波长下的相对较高的透射率和相对较低的反射率；或者（ii）在光源的波长下的相对较高的透射率和相对较低的反射率，以及在大于光源的波长的波长下的相对较低的透射率和相对较高的反射率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于泵激纤维激光器的高功率泵浦模块，并且更具体地涉及在其中使用的滤光器(filter)。
技术介绍
高功率泵浦模块用于泵激纤维激光器。泵浦波长为910-980nm，而纤维激光器/放大器波长大于lOOOnm。在没有隔离的情况下，以向后方向行进的纤维激光器中的某些光可能进入泵浦模块，从而导致半导体芯片的损坏。为了防止此损坏，一些公司将涂层应用于芯片前的纤维端(透镜纤维)，或者在适当时应用于芯片与纤维端之间的聚焦光学器件以及纤维端自身这两者。此涂层透射 900-1000nm的泵浦光，并且反射高于IOOOnm的向后行进的光。此保护方案的缺点是由这样的从泵浦模块反射回的光在纤维激光器或者放大器中造成的失真。参照2008年3月观日提交的美国专利申请No. 12/058459，其描述了现有的多芯片泵浦模块结构。
技术实现思路
本专利技术提供对泵浦模块中的半导体芯片的保护以防朝向半导体芯片行进的光脉冲。在本专利技术中，泵浦模块中的滤光器涂覆有介电膜和/或包括将泵浦光反射到纤维中并且透射从系统侧进入软导线纤维的光的多个层。此光击中外壳壁或者吸收器，并且被消除。高于IOOOnm (例如1060nm)的光被透射通过滤光器，并且击中壁，在此处光的一部分被吸收，并且一部分被反射和散焦。反射回的能量被转换为热，其经由模块被安装在其上的散热器来移除。泵浦模块在操作中更可靠并且鲁棒，并且同时放大器被保护以防由泵浦模块反射回到放大器中的高于IOOOnm (例如1060nm)的光。这对于放大器或者纤维激光器的脉冲操作来说尤其重要。为了实现上述以及相关目标，本专利技术于是包括在下文中充分描述并且在权利要求中特别指出的特征。下面的描述和附图详细地阐述了本专利技术的特定例示的实施例。但是，这些实施例仅指示其中可以利用本专利技术的原理的各种方式中的一些。在结合附图考虑时，本专利技术的其它目的、优点和新颖的特征将根据本专利技术的以下具体实施方式而变得显而易见。应当强调术语“包括/包含”当在本说明书中使用时被当作指定存在所述的特征、整体、步骤或者组件，但不排除存在或者增加一个或者多个其它的特征、整体、步骤、组件或者它们的组。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的合并滤光器的多芯片泵浦模块的示意图示；图2和图3分别表示了根据本专利技术的实施例的每个滤光器相对于波长的透射率和反射率；以及图4是根据本专利技术的另一个实施例的合并滤光器的多芯片泵浦模块的示意图示。 具体实施例方式根据本专利技术的泵浦模块使用一个或者多个滤光器，所述滤光器反射泵浦光，以用于耦合到纤维软导线中，同时透射从纤维进入模块的大于IOOOnm波长的光。这样，进入模块的光不能到达芯片从而导致任何损坏。参照图1，示出了根据本专利技术的实施例的多芯片泵浦模块。该模块包括多个激光二极管1，例如GaAs激光二极管，以用于提供适当的泵激功率。在示例实施例中，多芯片泵浦模块包括三个激光二极管1，但在不偏离本专利技术的范围的情况下，模块可以合并任何不同数量的激光二极管(或者其它类型的光源)。每个激光二极管1发射具有波段750歷至lOOOnm、更优选地例如波段915nm至 980nm中的波长的光。从每个激光二极管1发射的光在入射到对应的反射滤光器4之前，通过对应的快光轴透镜2以及慢光轴透镜3。如下面更详细地描述的，每个反射滤光器4包括多个层、和/或使得滤光器4能够基本上反射750nm至lOOOnm、更优选地是9IOnm至980nm 的入射光并且能够基本上透射大于IOOOnm的光的膜或者涂层。每个滤光器4沿着对应的激光二极管1的光轴(例如以45度)定位，以使得来自每个激光二极管1的光最终沿着如图1所示的光程Y组合。组合的光束入射在反射滤光器5 上，其也被取向为例如相对于光程Y 45度。反射滤光器5使组合的光束沿着光程Z重新定向，以通过聚焦透镜6并且进入要被泵激的光学纤维7。在构造上类似于每个滤光器4，反射滤光器5基本上反射750nm至lOOOnm、更优选地是910nm至980nm的入射光，并且基本上透射大于IOOOnm的波长的光。如上面提及的，不期望大于IOOOnm的波长的光从纤维7进入泵浦模块。具体地， 重要的是避免这种光到达激光二极管并且损坏构成这种二极管的半导体芯片。在本专利技术中，反射滤光器4和反射滤光器5包括多个层、和/或下述这样的光学膜或涂层其使得滤光器基本上相对于具有750nm至IOOOnm之间、更优选地是910nm至980nm 之间的波长的光是反射的，并且基本上相对于大于IOOOnm的波长的光是透射的。如果大于 IOOOnm的波长的光从纤维7沿着光程Z进入泵浦模块，则光将入射到反射滤光器5上。由于反射滤光器5基本上相对于大于IOOOnm的波长的光是透射的，因此光将基本上通过反射滤光器5，在反射滤光器5中，光可以沿着光程Z被吸收器(未示出)吸收。由于反射滤光器5相对于大于IOOOnm的波长的光可能不是100%透射的，因此小部分的光可能被反射滤光器5沿着光轴Y反射回去。然而，这种光然后将入射在与反射滤光器5相邻的反射滤光器4上。再一次，由于反射滤光器4基本上对于大于IOOOnm的波长的光是透射的，因此，大多数任何大于IOOOnm的剩余的光将被沿着光程Y透射通过每个反射滤光器4，在其中，任何另外的剩余的光可以最终被吸收器(未示出)吸收。就反射滤光器4相对于大于IOOOnm的光可能不是100%透射的程度来说，任何最终被朝向激光二极管1反射回的残余的光将是额定的。图2和图3图示了根据示例实施例，反射滤光器4和5的透射率和反射率分别相对于波长如何变化。关于反射滤光器4和5，这些滤光器被配置为对于大于IOOOnm的波长呈现高透射率，并且相对于750nm至IOOOnm之间、更优选地是910nm至980nm之间的波长呈现高反射率，如之前所提到的。根据示例实施例，图1中所示的滤光器4和5被设计为使边缘分光和通带波纹最小化，同时使阻带反射率和通带透射比最大化。每个滤光器是全电介质的，其配置有交替的高指数(index )材料(五氧化二钽)和低指数材料(二氧化硅)的层。每个层的厚度是设计波长的四分之一波长，除了那些与入射介质相邻的层之外。与入射介质相邻的层被调节为使通带透射比最大化并且使波纹最小化。如这里所指的，“指数”指本领域普通技术人员所理解的折射指数。在示例实施例中，每个滤光器4和5的构造是具有高指数间隔(spacer)(腔一多个半波层)的级联的Fabry-Perot类型。选择高指数间隔的原因是在滤光器被用于非准直光 (即，倾斜入射，半锥角等等)时使光谱蓝移最小化。选择高指数间隔的另一个原因是层的度量厚度小于低指数间隔的度量厚度。使用夹在低指数层之间的高指数间隔(或者反之亦然)的最重要的原因是便于边缘调谐。通过操纵间隔顺序，两个平面的频带边缘被平移(一个平面比另一个平面移动地更快)。边缘配准的代价是阻带减少，因此必须作出折衷以实现足够的阻带和通带宽度两者。级联Fabry-Perot增加阻带反射率和边缘陡度。滤光器构造的示意性表示是基底四分之一波长匹配层 (HL) mHH (LH) L P (HL) mHH (LH) L 非四分之一波长匹配层入射介质其中P = Fabry-Perot的重复的数量 m =间隔顺序=1,2,3... m'=间隔不需本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：B瓦尔克，
申请(专利权)人：奥兰若技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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