[发明专利]一种提高激光振荡器输出功率的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光光电子技术领域，更具体涉及一种提高激光振荡器输出功率的装置及方法。

背景技术

利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)进行锁模的被动锁模方式由于其结构简单，工作稳定的特点，被广泛应用于脉冲光纤激光振荡器中。目前，传统的利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模的光纤激光振荡器采用的是光纤与半导体可饱和吸收镜(SESAM)直接耦合的方式，光纤激光振荡器为了保证输出光束质量，一般振荡器的谐振腔内采用单模光纤，因此光纤出射的光斑面积较小，功率密度高，很容易达到半导体可饱和吸收镜(SESAM)的损伤阈值，因此SESAM光纤激光振荡器直接输出平均功率多在10毫瓦以下。目前已有的提高SESAM光纤激光振荡器的输出功率的方法主要是引入空间结构或者加入放大级结构，引入空间结构的一大缺点就是会失去全光纤结构体积小稳定性好的特点；同时多级的放大级结构也会增加光纤激光振荡器的复杂性以及成本，降低稳定性和光束质量。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何在保证光束质量的同时，提高激光振荡器的输出功率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提高激光振荡器输出功率的装置，所述装置包括单模光纤、半导体可饱和吸收镜以及激光扩束器；

所述单模光纤、激光扩束器以及半导体可饱和吸收镜依次连接；所述半导体可饱和吸收镜为反射式半导体吸收镜；所述激光扩束器将所述单模光纤中的激光进行准直和扩束后射入所述半导体可饱和吸收镜并将所述半导体可饱和吸收镜反射的激光耦合进所述单模光纤中。

优选地，所述单模光纤、激光扩束器之间的连接方式为熔接连接；

所述激光扩束器与半导体可饱和吸收镜之间的连接方式为贴合连接。

优选地，所述反射式半导体可饱和吸收镜用透射式半导体可饱和吸收镜替换；所述装置由依次连接的单模光纤、激光扩束器、半导体可饱和吸收镜、激光扩束器、单模光纤构成；

所述激光扩束器实现将其前面光路上的单模光纤的激光进行准直和扩束后射入所述半导体可饱和吸收镜以及将所述半导体可饱和吸收镜透射的激光耦合进其后面光路上的单模光纤中。

优选地，所述单模光纤、激光扩束器之间的而连接方式为熔接连接；所述激光扩束器、半导体可饱和吸收镜之间的连接方式为贴合连接。

优选地，所述激光扩束器为光纤准直器、模场匹配器以及扩芯的无源单模光纤。

一种提高激光振荡器输出功率的方法，包括以下步骤：

S1、谐振腔内，增益介质在泵浦光源的照射下受激产生激光，经过单模光纤传递给激光扩束器进行激光束扩束，并进行准直处理；

S2、经过扩束和准直处理的激光射入半导体可饱和吸收镜后再透射或反射进激光扩束器；

S3、激光扩束器将锁模处理后的激光进行准直后耦合进单模光纤，并进行激光输出。

优选地，所述激光扩束器为光纤准直器、模场匹配器以及扩芯的无源单模光纤。

(三)有益效果

本发明提供了一种提高激光振荡器输出功率的装置及方法，通过在半导体可饱和吸收镜(SESAM)与单模光纤之间引入激光扩束器件进行扩束处理，增加了入射到半导体可饱和吸收镜(SESAM)上信号光的面积，使半导体可饱和吸收镜(SESAM)可以承受更高的功率，使用时，将所述装置替换激光振荡器中的半导体可饱和吸收镜，保证激光振荡器全光纤结构的前提下，提高激光振荡器的输出功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种提高激光振荡器输出功率的方法的流程图；

图2为本发明实施例一的一种提高激光振荡器输出功率的装置的结构示意图；

图3为本发明实施例二的一种提高激光振荡器输出功率的装置的结构示意图；

图4为本发明实施例三的一种提高激光振荡器输出功率的装置的结构示意图；

图5为本发明实施例三的扩芯的无源单模光纤结构示意图；

图6为本发明实施例四的一种提高激光振荡器输出功率的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。