[发明专利]一种集成高功率全光纤器件

说明书

技术领域

本发明是一种集成高功率全光纤器件，属于激光领域，尤其涉及高功率全光纤激光器。

技术背景

高功率全光纤激光器由于其光束质量好、集成度高、转换效率高等诸多的优异特性，近年来在工业加工、国防军事、医疗、3D打印等领域的应用越来越广泛。随着高功率光纤激光器应用领域的不断拓展，对光纤激光器的输出功率和光束质量的要求越来越高。如汽车、飞机、大型船舶的制造业中，对厚金属板的激光成型、焊接和切割等加工，需要光纤激光器的输出功率达到千瓦级乃至万瓦级。

但是在高功率光纤激光器的制造中，受高功率光纤器件承受能力、熔接点的处理工艺、高亮度泵浦源的功率、整体集成的稳定性等因素制约，目前单纤的功率在千瓦量级。目前只有少数公司可以的生产2kW以上的光纤激光器，也只有少数公司掌握着高功率全光纤器件的技术，如ITF公司，而且商业化的高功率全光纤器件都是分立制作和出售。如高功率光纤光栅、高功率泵浦合束器、高功率模式滤除器、光纤输出端帽等都是分立制作，各器件的尾纤都在1～2m的长度，且在选择器件的时候需要考虑各器件尾纤数值孔径和纤径的匹配性。此外，在制作高功率光纤激光器时需要将各个器件通过熔接链接，在制作工程化或者商业化的光纤激光器需要将各个熔接点涂覆，并加以冷却或者封装保护，这样既增加了光纤激光器的传输光纤的长度，降低非线性效应的阈值，又使得光纤激光器的集成度降低，同时还有熔点损耗导致的激光泄露和散热等问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决技术背景中存在的问题以及目前高功率全光纤器件存在的技术缺陷，提供一种集成高功率全光纤器件。

一种集成高功率全光纤器件，包括高功率泵浦合束器和高功率光纤光栅，其特征在于，所述的高功率泵浦合束器的信号纤和高功率光纤光栅的栅区在同 一根无源双包层光纤上，所述的高功率泵浦合束器件的泵浦纤为封装好的光纤及端帽，能够直接插拔在高功率半导体激光的输出端上。

所述的高功率光纤光栅的栅区与高功率泵浦合束器的信号纤为同一根光纤。

所述的高功率泵浦合束器件为N×1型，N小于19，N为正整数。

所述的高功率泵浦合束器件还可以为(N+1)×1型，N小于19，N为正整数。

所述的光纤都为无源低损耗光纤。

本发明的有益效果是：本发明结构紧凑，可靠性高，易于集成，免维护，可以根据实际需要选择不同参数的器件集成组合实现所需的功能，此外该集成高功率全光纤器件可以实行商业化生产。

附图说明

图1本发明实施例一结构示意图，为N×1型高功率泵浦合束器与高功率光纤光栅集成全光器件结构示意图。

图2为本发明实施例二结构示意图，(N+1)×1型高功率泵浦合束器与高功率光纤光栅集成全光器件结构示意图。

其中，20为泵浦臂尾纤，30为，N×1型高功率泵浦合束器，40为双包层光纤，50为高功率光纤光栅，60为(N+1)×1型高功率泵浦合束器。

具体实施方法

一种集成高功率全光纤器件，包括高功率泵浦合束器和高功率光纤光栅，其特征在于，所述的高功率泵浦合束器的信号纤和高功率光纤光栅的栅区在同一根无源双包层光纤上，所述的高功率泵浦合束器件的泵浦纤为封装好的光纤及端帽，能够直接插拔在高功率半导体激光的输出端上。

所述的高功率光纤光栅的栅区与高功率泵浦合束器的信号纤为同一根光纤。

所述的高功率泵浦合束器件为N×1型，N小于19，N为正整数。

所述的高功率泵浦合束器件还可以为(N+1)×1型，N小于19，N为正整数。

所述的光纤都为无源低损耗光纤。

结合附图对本发明做如下详细说明。

本发明的集成高功率全光纤器件，其结构包括N×1型高功率泵浦合束器30和高功率光纤光栅50。N×1型高功率泵浦合束器30的信号纤和高功率光纤光栅50的栅区在一根无源双包层光纤40上。