[发明专利]一种高稳定度光纤激光器泵浦源

说明书

技术领域

本发明属于电子设备技术领域，特别涉及一种高稳定度光纤激光器泵浦源。

背景技术

光纤激光器以其低阈值、高功率、高光束质量、可靠性好、结构紧凑和散热性好等诸多优点，广泛应用于激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻、激光打标、激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接(铜焊、淬水、包层以及深度焊接)、军事国防安全、医疗器械仪器设备等领域。光纤激光器是利用掺稀土元素光纤作为增益介质的激光器。光纤激光器在光纤放大器的基础上开发而来，由泵浦源、稀土元素掺杂光纤、谐振腔三个基本要素组成，其工作原理是：泵浦源产生的泵浦波长上的光子被掺杂光纤吸收，使其中的稀土元素离子跃迁到较高的能级，形成粒子数反转；在自发或受激的条件下，稀土元素离子由高能级回到低能级并同时释放出相应能量的光子；在光纤激光器的光纤谐振腔中上述过程构成正反馈，从而形成激光振荡输出。

在光纤激光器中，泵浦源是为整个光纤激光器提供能量的器件，作为光纤激光器的核心部分，它必须满足以下几个条件：第一，其输出激光波长必须与掺杂光纤的吸收波长匹配，掺杂光纤实质上是一个波长转换器，通过它可以将泵浦波长转换为特定的激光波长，泵浦光的波长一般要小于输出激光的波长。例如：对于掺铒光纤来说，使用波长为980nm或1480nm的激光作为泵浦光，可以产生1550nm波长的激光输出；第二，其输出光功率必须足够大的；第三，泵浦源要与光纤易于耦合，因为光在980nm处有强烈的吸收效应，泵浦效率高、增益高、噪声系数比较低，所以高功率980nm波长单模半导体激光器是光纤激光器的最理想泵浦源；第四，其输出激光的波长和功率必须有足够的稳定度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能够自动控温的高稳定度激光器泵浦源。

本发明的技术问题通过以下技术方案解决：

一种高稳定度光纤激光器泵浦源，结构有散热器1、外部热电制冷器2、外部热敏电阻Rt、第一铝块3、第二铝块4、激光器模块5、第一控温模块6、第二控温模块7；其特征在于，结构还有前面板8和驱动模块9，所述的外部热电制冷器2固定在第一铝块3和散热器1的光滑面之间，且冷面朝向第一铝块3，第二铝块4固定在散热器1的光滑面上，激光器模块5的散热面固定在第二铝块4的与散热器1相对的面上，驱动模块9的取样电阻Rs1、Rs2和功率三极管Q5、Q6的散热面均贴在第一铝块3的与外部热电制冷器2相对的面上，外部热敏电阻Rt放置在第一铝块3的重心处且与第一铝块3之间绝缘；

所述的激光器模块5的内部热电制冷器的正、负极A_TEC+、A_TEC-分别和第一温控模块6的TEC控制输出端TEC+和TEC-相连，激光器模块5的内部热敏电阻输出端A_Rt+、A_Rt-与第一温控模块6的热敏电阻输入端NTC+、NTC-相连，激光器模块5的电流输入端LD+和LD-分别和驱动模块9的电流输出端LD_D+和LD_D-相连，激光器模块5的内部光电二极管的正、负极PD+、PD-分别与驱动模块9的光功率输入端PD_D+和PD_D-相连；

所述的第二温控模块7的TEC控制输出端TEC+和TEC-分别和外部热电制冷器2的正、负极B_TEC+、B_TEC-相连，第二温控模块7的热敏电阻输入端NTC+、NTC-分别与外部热敏电阻Rt的两端B_Rt+、B_Rt-相连；

所述的前面板8由显示屏、“显示模式”选择开关、电源开关、状态指示灯、“激光输出”接口、“限制功率”旋钮、“输出功率”旋钮和“输出控制”开关构成，前面板8的状态指示灯与驱动模块9的Key_State端相连，前面板8的“激光输出”接口与激光器模块5的尾纤相连，前面板8的“输出控制”开关与驱动模块9的Enable_Key端相连，前面板8“显示模式”选择开关是驱动模块9的单刀双掷开关KEY，前面板8的显示屏的信号输入端与驱动模块9的DISPLAY端相连，前面板8的“限制功率”旋钮连驱动模块9的电位器P1的控制杆，前面板8的“输出功率”旋钮连驱动模块9的电位器P2的控制杆；

所述的驱动模块9由输出控制电路91、软启动控制电路92、显示电路93和并联分流电路94构成；