[发明专利]集成高功率全光纤激光器

说明书

一种集成高功率全光纤激光器，其特征在于，第一全光纤器件(1)的左端与第一增益光纤(51)的上端通过第一熔点(61)相连接；第一增益光纤(51)的下端与第二全光纤器件(2)的左端通过第二熔点(62)相连接；第二全光纤器件(2)的右端与第二增益光纤(52)的上端通过第三熔点(63)相连接；第二增益光纤(52)的下端与第三全光纤器件(3)的右端通过第四熔点(64)相连接；第三全光纤器件(3)的左端与第三增益光纤(53)的右端通过第五熔点(65)相连接；第三增益光纤(53)的左端与第四全光纤器件(4)的右端通过第六熔点(66)相连接。本发明具有结构紧凑比传统全光纤激光器更紧凑，可靠性高，易于集成，熔接点少，使用光纤长度短，非线性阈值高等优点。

技术领域

本发明是集成高功率全光纤激光器，属于激光领域，尤其属于高功率全光纤激光器领域。

背景技术

高功率全光纤激光器由于光束质量好、转换效率高，散热性好等诸多的优异特性，近年来在工业加工、国防军事、医疗等领域的受到广泛应用。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、高亮度泵浦源功率水平、整体集成度等因素制约，目前商业化单纤光纤激光器的功率水平在千瓦量级。目前只有少数公司可以的生产2kW及以上的商业化光纤激光器，只有少数国外公司掌握着高功率全光纤器件的制备技术，如加拿大ITF公司。也只有少数国外公司掌握这高功率高性能光纤的制备技术，如Nufern，CorActive公司。

而高功率全光纤激光器的制备都是由增益光纤和各全光纤器件熔接而成整体结构，其中全光纤器件种类较多，包括光纤光栅，合束器，包层光滤除器，高功率端帽等。而目前商业化的高功率全光纤器件都是相对分立制作和出售，在制作高功率光纤激光器时各个器件之间需要熔接连接，这样在一个高功率光纤系统中，包含谐振腔和多个放大级，那么包含的熔点就很多，在千瓦级以上的高功率光纤激光器中，各个熔点的发热都需要进行冷却装置保护。并且各全光纤器件的尾纤都在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。这样既增加了光纤激光器的传输光纤的长度，又降低非线性效应的阈值，又使得光纤激光器的集成度降低，同时熔点熔接需要比较高的工艺水平，完成纤芯和纤径精细对齐。并且各个全光纤器件在高功率光纤激光器都要设计相对应的冷却保护装置，增加高功率全光纤激光器的体积。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成高功率全光纤激光器，以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。

一种集成高功率全光纤激光器，其特征在于，

第一全光纤器件1的左端与第一增益光纤51的上端通过第一熔点61相连接；

第一增益光纤51的下端与第二全光纤器件2的左端通过第二熔点62相连接；

第二全光纤器件2的右端与第二增益光纤52的上端通过第三熔点63相连接；

第二增益光纤52的下端与第三全光纤器件3的右端通过第四熔点64相连接；

第三全光纤器件3的左端与第三增益光纤53的右端通过第五熔点65相连接；

第三增益光纤53的左端与第四全光纤器件4的右端通过第六熔点66相连接。

所述的第一全光纤器件1，包括第一光纤光栅11和第一泵浦合束器12，以及第一泵浦合束器12的多个泵浦臂；

所述的第二全光纤器件2，包括第二光纤光栅21和第二泵浦合束器22，以及第二泵浦合束器22的多个泵浦臂；还包括第一包层光滤除器24、第三泵浦合束器23，以及第三泵浦合束器23的多个泵浦臂。