[发明专利]具有分布式模式吸收器的大功率光纤激光器系统

权利要求书

1.一种用于大功率光纤激光器系统的包层模式剥离器CMS单元，包括：

无源光纤，其配置有纤芯、围绕所述纤芯的至少一个波导包层和所述包层上涂覆的聚合物外壳，所述聚合物外壳具有定义了终止于包层平面中的开口的不连续表面；以及

CMS，其填充所述开口以便覆盖所述包层的暴露部分，所述CMS配置为具有折射率小于包层折射率的基质材料和在所述基质材料中注入的并散射多模MM光的多个漫射体，使得沿CMS的整个长度从包层基本上均匀地去除MM光，去除MM光的最大耗散光功率在比将损坏所述CMS的热阈值低的温度下加热CMS。

2.根据权利要求1所述的CMS单元，其中所述漫射体的注入浓度被设计为使得在所述最大耗散光功率下沿CMS的整个长度从包层均匀地去除MM光。

3.根据权利要求1所述的CMS单元，其中所述基质材料包括硅树脂，并且所述漫射体包括氧化铝颗粒。

4.根据权利要求1所述的CMS单元，其中所述无源光纤具有相邻的中心均匀尺寸区域和锥形区域，所述锥形区域至少部分地与所述CMS共同延伸、并且具有锥角，所述锥角被设计为使得沿所述CMS的整个长度基本上均匀地去除MM光,其中去除MM光的最大耗散光功率低于所述基质材料的热阈值。

5.根据权利要求4所述的CMS单元，其中所述无源光纤还具有第一和第二末端区域，所述第一末端区域与一个锥形区域邻接，以及另一个锥形区域桥接所述第二末端区域和中心区域，所述CMS在均匀尺寸的中心区域和第一末端区域之间延伸。

6.根据权利要求5所述的CMS单元，其中所述第一和第二末端区域均具有比中心区域的横截面小的横截面，所述第一和第二末端区域具有统一的配置或不同的配置，并且所述锥形区域是均匀配置的或非均匀配置 的。

7.根据权利要求6所述的CMS单元，其中所述一个锥形区域比所述另一个锥形区域长。

8.根据权利要求4所述的CMS单元，其中所述锥角被设计为使得所述CMS操作为去除MM光的低数值孔径模式。

9.根据权利要求1所述的CMS单元，还包括吸收器，所述吸收器位于所述CMS下游，并且操作为局部地去除没有被所述CMS剥离的MM光的剩余部分。

10.一种大功率光纤激光器系统，包括：

至少一个增益模块，其操作用于发射大功率辐射；

多个光学地耦合至所述增益模块的无源光纤，所述无源光纤均具有纤芯、围绕所述纤芯并且配置为导引多模MM光的至少一个包层、以及所述包层上的外壳，所述无源光纤中的至少一个的外壳的一部分被去除以便暴露所述包层；

包层模式剥离器CMS，其被应用于暴露的包层，并且配置为沿所述CMS的整个长度从所述包层基本上均匀地去除MM光，去除MM光的最大耗散光功率在比将损坏所述CMS的热阈值低的温度下加热所述CMS,其中所述CMS包括折射率小于包层折射率的基质材料和在所述基质材料中注入的用于散射入射到所述CMS上的MM光的多个漫射体，使得MM的去除沿所述CMS的整个长度基本上均匀地分布。

11.根据权利要求10所述的大功率光纤激光器系统，还包括：附加增益模块和至少一个泵浦源，所述泵浦源配置为沿与信号光的传播方向相对的方向泵浦所述一个增益模块，所述增益模块定义了主振荡器功率放大器MOPA结构，其中所述一个增益模块配置为SM功率放大器，并且所述附加增益模块包括SM主振荡器，配置有CMS的无源光纤是传输光纤或在一个增益模块和附加增益模块之间的光纤。

12.根据权利要求10所述的大功率光纤激光器系统，其中所述增益模块操作为发射脉冲式大功率辐射或者连续大功率辐射，所述辐射按照单模或多模进行发射。

13.根据权利要求10所述的大功率光纤激光器系统，所述漫射体的注入浓度被设计为足以使得在所述最大耗散光功率下沿CMS的整个长度从包层均匀地去除MM光。

14.根据权利要求10所述的大功率光纤激光器系统，其中所述基质材料包括硅树脂，并且所述漫射体包括氧化铝颗粒。

15.根据权利要求10所述的大功率光纤激光器系统，其中每个漫射体的尺寸均被调节为使得将MM光基本上单向散射到所述基质材料中。