[发明专利]基于波分复用的光纤激光合成装置

说明书

技术领域

本发明涉及光纤激光技术领域，特别涉及一种基于波分复用的光纤激光合成装置。

背景技术

高能量高功率的光纤激光器和光纤放大器以其光束质量好、效率高、寿命长、结构紧凑等优点，在工业加工、医疗卫生、国防军事等有着广泛的应用前景。随着应用领域的扩展，对光纤激光的功率提出了更高的要求。为了实现对光纤激光器的功率扩展，除了可以通过设计更好的激光器内部结构，还可通过对多路光纤激光的合成来实现。

目前常用的光纤激光合成的技术主要分为相干合成和非相干合成。相干合成是将多个波长相同的激光相位锁定后在远场叠加，该方式对激光参数的要求较为苛刻，光束质量较差，易受干扰。非相干合成包括光谱合成、自适应光学器件合成，其中，自适应光学器件合成将光斑聚焦到同一点后直接叠加，该方式所获得的光束质量较差，且光学系统复杂。光谱合成即利用波分复用的原理进行合成，利用干涉滤光片或光栅等器件将多个不同波长的激光进行合成，但光栅的制作成本较高，可合成的路数有限。此外，还有通过自由空间的干涉滤光片的级联来实现多路光纤激光器的合束的可扩展性较好，但传统级联的方法随着合成路数的增多，前几路激光在滤光片上的反射次数较多，反射损耗较大。由于单路光的反射次数增多，使得总的合成效率降低，合成后的激光功率损耗较多。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为达到上述目的，本发明一方面的实施例提出一种基于波分复用的光纤激光合成装置，包括：多个不同透射波段的滤光片，用于透射特定波段的激光；多个反射镜，用于改变合成激光的方向，其中，所述多个不同透射波段的滤光片反射或透射多个不同波段的激光合成多个初级合成模块，并生成初级合成光，两个所述初级合成模块合成一个高级合成模块，并生成的高级合成光作为更高一级的子合成光与其他波段的高级合成光进一步合成。

根据本发明实施例的基于波分复用的光纤激光合成装置，通过不同透射波段的滤光片对特定波段的激光进行透射，而其余的激光进行反射，有效的减少了反射次数，降低了反射损耗，从而提高了在同等条件下合成激光的功率。

在本发明的一个实施例中，所述滤光片与光路成、所述反射镜与光路成适当夹角，使合成的各路激光的光路从最后一个滤光片出射时能重合。

在本发明的一个实施例中，所述的初级滤光片可为窄带干涉滤光片、长波通滤光片、短波通滤光片。

在本发明的一个实施例中，所述的高级滤光片为带通干涉滤光片、长波通滤光片或短波通滤光片。

在本发明的一个实施例中，所述初级合成模块包括初级滤光片，高级合成模块包括高级滤光片，其中，所述高级滤光片的透射波段应包括一路子合成光的所有波段，不包括另一路子合成光的所有波段。

在本发明的一个实施例中，所述初级合成模块包括初级滤光片，高级合成模块包括高级滤光片，其中，所述滤光片根据初级滤光片的排列对适当的组合后的初级子合成光进行合束。

在本发明的一个实施例中，所述的滤光片为耐高功率高能量激光的滤光片。

在本发明的一个实施例中，所述的反射镜对所要合成的波段的光纤激光有较高的反射率。

在本发明的一个实施例中，所述的光纤激光由高功率掺镱光纤激光器产生，波段在1000nm到1200nm之间。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的基于波分复用的光纤激光合成装置的示意图；