[发明专利]光纤激光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的光纤激光装置。

背景技术

定义：激光辐射的传播方向指的是激光辐射的中间的传播方向，尤其是当所述激光辐射不是平面波或至少部分地发散的话。当不明确另外给出的话，激光束、光束、子光束或束指的不是几何的光学系统的理想化的束、而是实际的光束，例如具有非无穷小的、而是扩展的光束横截面的激光束。应该不仅可见的光谱范围的电磁辐射称为光，而且电磁辐射的整个的由光学系统包括的从VUV直到FIR的光谱范围称为光。

上面提到类型的光纤激光装置由US6,178,187B1已知。在其中说明的光纤激光器中设置光纤芯，所述光纤芯以稀土的激光激活的离子掺杂。此外使用光导纤维的具有矩形的横截面的包套。泵浦光在端侧引入所述包套之中，所述泵浦光在其运动期间通过光导纤维的卷绕的环耦合到光纤芯中并且在其中产生激光辐射。具有矩形的横截面的包套确保，在光纤芯中产生不同的激光模式，从而可以取得泵浦光的较有效的产量。

因为在对应长的光导纤维中，在光导纤维的与以泵浦光加载的端部远离的区域中的泵浦光强度相对小，所述在光导纤维的长度上没有产生均匀的泵浦。此外包套的横断面积相对小，从而只可以取得相对小的泵浦功率。

发明内容

本发明的基本问题是提供一种开头所述类型的光纤激光装置，利用其可以取得高的输出功率。

这按照本发明通过具有权利要求1的特征部分的特征的开头所述类型的光纤激光装置实现。从属权利要求涉及本发明优选的设计。

按照权利要求1设置为，泵浦机构这样构造，使得泵浦光在光纤激光装置运行期间侧向从外面进入光导纤维中。通过以泵浦光的侧向加载，能够一方面在光导纤维的整个长度上将高强度的泵浦光引入光纤芯中。另一方面在泵浦机构的合适的设计时也可以将大的泵浦功率耦入到光纤芯中，从而可以提供一种大功率光纤激光器。

泵浦机构可以尤其是这样构造，使得在光纤激光装置运行期间同时泵浦环状卷绕的光导纤维的多个线圈或环。由此泵浦机构可以非常有效地将泵浦光分配到光导纤维的长的区段、尤其是整个长度上。

可以设置为，泵浦机构具有至少一个、尤其是多个传输机构，泵浦光在光纤激光装置运行期间引入所述传输机构中并且泵浦光从所述传输机构中或在所述传输机构中耦入到光导纤维中。在此可以例如通过扩大传输机构或通过扩大传输机构的数量提高耦入到光纤芯中的泵浦功率。

存在可能性，所述多个传输机构彼此间隔开，尤其是在环状卷绕的光导纤维的线圈或环的周边上彼此间隔开。以这种方式可以在各传输机构之间保留空间，所述空间可以例如用于光导纤维的优化的卷绕。

可以设置为，所述至少一个传输机构具有用于穿过光导纤维的空隙。在此所述至少一个传输机构可以在部分长度上包围光导纤维。当在所述空隙的区域中的传输机构的材料和光导纤维之间的间隙尽可能小时，泵浦光可以相对不受干扰地从传输机构耦入到光导纤维中。该耦入如下改善，即，在光纤激光装置的一种优选的实施形式中，所述至少一个传输机构的折射率基本上等于光导纤维的折射率，尤其是基本上等于光纤芯的折射率。存在设置多个空隙的可能性。

可以设置为，所述至少一个传输机构、尤其是每个所述传输机构由两个部件、优选由两个半部构成或具有两个部件、优选两个半部。在此所述两个部件可以具有彼此对应的空隙，以用于穿过光导纤维。通过这样的构造，能够相对简单地构造按照本发明的光纤激光装置，因为仅所述两个部件必须围绕光导纤维放置并且相互连接、例如相互粘接。

存在可能性，所述至少一个传输机构这样构造，使得在光纤激光装置运行期间耦入的泵浦光在所述至少一个传输机构中得到至少一次反射、优选多次反射，由此提高泵浦效力。由此较有效地利用耦入到传输机构中的泵浦光。

作为泵浦光源可以使用一个半导体激光器或可以使用多个半导体激光器，例如使用激光二极管棒或激光二极管棒的堆叠。所述一个半导体激光器或所述多个半导体激光器的激光可以利用适合的光学系统校直并且引入所述至少一个传输机构中。

所述光纤芯可以例如由玻璃、优选石英玻璃制成。光纤芯可以以稀土的激光激活的离子、例如镱离子、钕离子或铒离子掺杂。

例如在以镱离子的掺杂时，光纤激光器可以以975nm的泵浦波长和1060nm的输出波长运行。

可以设置为，光纤芯的一个端部高反射地、例如大致100％反射地构成并且光纤芯的另一个端部用于激光束的耦出。该另一个端部于是可以具有对于要耦出的激光的较小的反射率。