[实用新型]光纤激光系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光系统，且特别是涉及一种光纤激光系统。

背景技术

脉冲式瓦级光纤激光系统是常用的激光加工方式，此种光纤激光系统包括种子激光系统（Seed）、泵激光系统（Pump laser）以及光纤放大器（Fiberamplifier）。种子激光系统会发出一种子激光光束，而泵激光系统会发出一泵激光光线。光纤放大器内具有活性介质（active medium），泵激光光线激发光纤放大器内的活性介质，使得活性介质从低能阶跃迁到高能阶。而跃迁到高能阶的介质则可再受到种子激光光束的作用而回到低能阶，并辐射出一能量。此能量与种子光线的能量相同，且方向一致。介质受到一能量而从高能阶跃迁至低能阶，而发出一能量的过程称为受激辐射。光纤激光系统就是利用这种受激激光的方式对激光信号进行放大。

目前所使用的种子激光包括调Q光纤激光（Q switch）以及调制半导体激光。调Q光纤激光可以产生平均功率高达1W的脉冲光纤激光，因此只需要一级放大即可达到50W以上的功率。然而，调Q光纤激光的脉冲宽度很难改变，大约为50-100ns。另外，调制半导体激光的脉冲宽度是可以进行调整的。调制半导体激光的平均功率小于1mW，因此需要进行二级或三级的放大才能达到10W以上的平均功率。

另外，一般而言，经过光纤放大器放大之后的激光为红外光，其为不可见光。因此，还会再和一对准激光（Aiming laser），通常为红光激光，一起进入一波长多任务器（wavelength division multiplexing,WDM），以使得激光以及对准激光变成同轴，并且能够对准加工品。

而目前的波长加工器可以是利用全光纤式或者是空间合束的方式使得激光以及对准激光变成同轴。全光纤式是将两条光纤熔接在一起，使得激光以及对准激光耦合进同一条光纤。而空间合束则是利用一片二向镜片（dichroic mirror），并使得激光通过此二向镜片，而对准激光则会进行反射，使得两个方向的光线达到合成一束的效果。

实用新型内容

本实用新型提供一种光纤激光系统，其包括利用固态激光制作成种子激光系统以及对准激光系统。

本实用新型提供一种光纤激光系统，该光纤激光系统包括一种子光源系统、一对准激光系统、一泵激光系统、一合束器以及一光纤放大器。种子光源系统包括第一激光晶体以及一饱和吸收晶体，而所第一激光晶体贴合于饱和吸收晶体，且种子光源系统从饱和吸收晶体发出一种子激光光束。其中，第一激光晶体为掺钕钒酸钇晶体，而饱和吸收晶体为掺铬钇铝石榴石晶体。饱和吸收晶体的初始穿透率为85%至97%，反射率为88%至92%。对准激光系统包括一第二激光晶体以及一倍频晶体，第二激光晶体贴合于倍频晶体，且对准激光系统从倍频晶体发出一对准激光光束。其中，第二激光晶体为掺钕钒酸钇晶体，而倍频晶体为磷酸钛氧钾晶体。泵激光系统用于发出一泵激光光束。种子激光光束、对准激光光束以及泵激光光束会经由合束器耦合，并一起进入光纤放大器中。

进一步地，种子光源系统还包括一第一激光二极管，第一激光二极管发出一第一激光光线至第一激光晶体以及所述饱和吸收晶体，以放出种子激光光束。

进一步地，第一激光晶体在第一激光光线的入光面具有一第一光学膜，而饱和吸收晶体在种子激光光束的出光面具有一第二光学膜，其中，第一光学膜使得波长为介于805nm至813nm之间的光线具有大于90%的穿透性，而波长为介于1063nm至1065nm之间的光线具有大于99%的反射性；其中，第一光学膜使得波长为介于805nm至813nm之间的光线具有大于90%的穿透性，而波长为介于1063nm至1065nm之间的光线具有大于99%的反射性；其中，第二光学膜使得波长为介于1063nm至1065nm之间的光线中的88%至92%被反射。

进一步地，第一激光光线的波长为808nm，而种子激光光束的波长为1064nm。

进一步地，对准激光系统还包括一第二激光二极管，第二激光二极管发出一第二激光光线至第二激光晶体以及倍频晶体，以放出对准激光光束。

进一步地，第二激光晶体在第二激光光线的入光面具有一第三光学膜，其中，第三光学膜使得波长为介于805nm至812nm之间的光线具有大于90%的穿透性，而波长为介于1064nm与532nm之间的光线具有大于99%的反射性。

进一步地，第二激光光线的波长为808nm，而对准激光光束的波长为532nm。

进一步地，对准激光光束的光点为100μm。