光纤激光器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103915750103915750A(43)申请公布日2014.07.09(21)申请号201210591475.3(22)申请日2012.12.28(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园北京100084-82信箱(72)发明人闫平郝金坪肖起榕巩马理张海涛(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王莹(51)Int.Cl.H01S3/067(2006.01)H01S3/091(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称光纤激光器(57)摘要本发明公开了一种光纤激光器，包括：泵浦装置、光纤光栅、增益光纤和泵浦反馈装置，其中：所述泵浦装置发出的泵浦光通过泵浦耦合器注入增益光纤；所述光纤光栅，作为激光器的腔镜，熔接在所述增益光纤的两端；所述增益光纤，其长度短于充分吸收注入泵浦光所需的光纤长度，以保证10%～50%的残余泵浦光；所述泵浦反馈装置，将增益光纤末端的残余泵浦光反馈回泵浦注入端，再次注入增益光纤。本发明通过使用较短的增益光纤长度，保留一定的残余泵浦光，有效地抑制了激光器内增益光纤对于信号光的重吸收，有效地抑制了非线性效应的产生，在相同的输出功率下，具有比常规激光器更高的非线性效应阈值，适用于多种波长的激光器和放大器中。CN103915750ACN103957ACN103915750A权利要求书1/1页1.一种光纤激光器，其特征在于，包括：泵浦装置、泵浦耦合器、光纤光栅、增益光纤和泵浦反馈装置，其中：所述泵浦装置发出的泵浦光通过所述泵浦耦合器注入增益光纤；所述光纤光栅，包括：高反光纤光栅和输出光纤光栅，所述高反光纤光栅和输出光纤光栅作为激光器的腔镜，分别熔接在所述增益光纤的输入端和输出端；所述增益光纤，其长度短于充分吸收注入泵浦光所需的光纤长度，以保证10%～50%的残余泵浦光；所述泵浦反馈装置，将增益光纤末端的残余泵浦光反馈回泵浦注入端，再次注入增益光纤。2.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述泵浦反馈装置，包括：（N+1）×1分束器和至少两个M×1合束器；其中，所述（N+1）×1分束器与所述输出光纤光栅熔接，将增益光纤包层内的残余泵浦光导入N根泵浦光纤，其中N≥1，中间的信号光传输光纤传输激光器产生的激光，作为整个激光器的输出光纤；每一个所述M×1合束器的注入端分别与传输残余泵浦光的所述泵浦光纤连接，其中M≥1，其输出端与激光器的一根泵浦注入光纤熔接，实现残余泵浦光的反馈。3.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述泵浦注入方式为单端泵浦、双端泵浦、侧面泵浦或分布式泵浦。4.一种光纤激光器，其特征在于，包括：泵浦装置、镀膜腔镜、泵浦耦合器、增益光纤以及泵浦反馈装置，其中：泵浦装置发出的泵浦光通过所述泵浦耦合器注入增益光纤；所述镀膜腔镜，作为激光器的腔镜，放置在增益光纤的两端；所述增益光纤，其长度短于充分吸收注入泵浦光所需的光纤长度，以保证10%～50%的残余泵浦光；所述泵浦反馈装置，将增益光纤末端的残余泵浦光反馈回泵浦注入端，再次注入增益光纤。5.如权利要求4所述的激光器，其特征在于，所述泵浦反馈装置包括：分光镜、耦合透镜组和反馈光纤；激光器的输出光经过分光镜后，分离出残余泵浦光和信号光，信号光直接输出，残余泵浦光通过所述耦合透镜组耦合至所述反馈光纤，所述反馈光纤与激光器的泵浦注入光纤熔接。6.如权利要求4所述的激光器，其特征在于，所述泵浦注入方式为单端泵浦、双端泵浦、侧面泵浦或分布式泵浦。2CN103915750A说明书1/4页光纤激光器技术领域[0001]本发明涉及激光技术领域，特别涉及一种采用短增益光纤的光纤激光器。背景技术[0002]光纤激光器因其具有优异的光束质量、非常高的功率和功率密度、易于冷却、高的稳定性和可靠性等多方面的优点受到人们的日益关注，并在多个领域有着广泛的应用。但是，随着激光器中增益光纤长度的增加，非线性效应、信号光重吸收等问题逐渐显现出来，并影响着激光器的输出光束质量和输出功率。[0003]一般而言，在确定激光器增益光纤的长度时，主要是本着充分吸收泵浦光的原则，根据增益光纤对泵浦光的吸收系数，选择合适的长度从而将注入泵浦光几乎完全吸收，以保证激光器较高的光光效率。但是，当增益光纤的掺杂浓度较低或是所需的激光器输出功率较大时，就需要一段较长的增益光纤，此时，上述的非线性效应和重吸收现象也会随之产生，影响激光器的输出效果。另一方面，在一些工作在特殊波长的光纤激光器中（如掺镱光纤激光器的975nm～1030nm波段），如果增益光纤长于某特定值，所需波长的激光就无法振荡产生出来；而只有当增益光纤较短，激