[发明专利]多路光纤激光合束受激拉曼激光器

说明书

本发明中采用光纤激光器泵浦拉曼介质产生拉曼激光，将多根光纤激光器输出的激光合束，合束后的激光作为受激拉曼散射的泵浦激光源，泵浦拉曼介质产生拉曼激光。拉曼激光在谐振腔内产生，拉曼池内部设置一个拉曼激光谐振腔可以实现拉曼激光在拉曼池中的振荡，有利于拉曼激光的产生和反馈放大。该发明可以将多路光纤激光合束进激光振荡腔内，进行受激拉曼转换。通过该装置可以将多束不相干的光纤激光合成为一束相干拉曼激光，即可以实现激光合束，而且通过该方法得到了异于泵浦激光波长的激光。

技术领域

本发明是一种拉曼变频激光器，可以应用在光纤激光变频和激光合束领域，该设计是将多束光纤激光器产生的激光耦合进一个大模场光纤中通过大模场光纤激光的一端输出后再通过透镜耦合到拉曼激光腔内或者将多个光纤输出的光整合后直接聚焦到拉曼激光腔内，经过受激拉曼效应，在振荡腔中激发增益产生一束拉曼激光。该发明实现了光纤激光的相干合成和变频。

技术背景

光纤激光廉价并且使用便捷，目前被广泛应用。但是光纤激光器单根光纤输出激光能量有限，要获得高能量输出，目前使用比较广泛的方法是将多束光纤激光耦合到一根光纤中以提高光纤的输出激光能量，但是该方案获得的激光相干性差，光束质量差，不利于激光在空间的远距离传输。

光纤激光受激拉曼在激光波长方面的优点是光纤激光与受激拉曼变频技术相结合可以丰富波长种类，满足不同的应用的需求。

要更充分发挥光纤激光器的优势就需要采用相干合束的方法以提高激光的相干性和方向性，受激拉曼是一种激光相干合成方法，其不但能实现激光合成，而且能实现波长的转换，产生新的相干光源。

采用受激拉曼方法做光束合成和变频，其优点在于其装置设计简单，调试便捷，波长变换跨度比较大，可变波长丰富。

本发明中采用光纤激光器泵浦产生受激拉曼，其中利用两种不同的方案将多束光纤激光合束后导入拉曼池中，拉曼激光采用谐振腔产生，拉曼池内部增加一个拉曼激光谐振腔可以实现拉曼激光在拉曼池中的振荡，有利于拉曼激光的反馈和放大。该方案可以将多路光纤激光合束泵浦产生一束不同于泵浦激光波长的激光。

发明内容

本发明是将多束光纤激光进行合束，然后通过准直透镜将激光输入到安放有振荡腔镜的拉曼池内，在池内安放拉曼激光振荡腔的目的是实现拉曼激光在谐振腔内反馈增益并且放大。腔内产生的拉曼激光通过谐振腔另外一端的输出耦合镜输出。

本发明的技术方案如下：

多路光纤激光合束受激拉曼变频激光器，其主要组成有两大部分：泵浦光纤激光合束装置、拉曼池及其振荡腔。

如附图中的图1所示：

该发明包括光纤激光合束器1，准直透镜2，腔镜一3，腔镜二4，拉曼池5。

其中光纤激光合束器1是通过多束单光纤激光耦合而成，关于光纤激光合束可以简单的描述为多个光纤激光器产生激光再空间上合为一束激光(该技术现在已经比较成熟，此处不做介绍)。光纤输出端设置准直透镜2，将发散激光准直为近似平行激光。其中光纤激光合束器1可以是将多根光纤并列组合到一起，通过准直透镜2后将其准直为近似平行光。