[发明专利]一种实现高功率激光器温度在线监控的方法

说明书

本发明公开了一种实现高功率激光器温度在线监控的方法。本发明包括一个宽带光源、一个环行器、一个2×1的合束器、一个FBG解调仪、一个温度显示模块、一个半导体驱动器、一个976nm的半导体激光器、一个反射率为95%～100%的布拉格光纤光栅和一个反射率为50%～90%的布拉格光纤光栅，两个布拉格光纤光栅具有相同的中心波长，为1040nm至1080nm，一段双包层双芯掺镱光纤。本发明通过在双包层双芯掺镱光纤中的一个纤芯处刻写布拉格光栅的这种方法从而实现对高功率激光器温度的在线监控，这种方法具有结构简单、可以达到实时监控的优点。

技术领域

本发明属于激光技术领域，特别涉及了一种基于双包层双芯掺镱光纤的高功率激光器温度在线监控的方法。

背景技术

近年来，随着双包层掺杂光纤的出现，基于双包层掺镱光纤的高功率光纤激光器得到了一定的发展。基于双包层掺镱光纤的高功率光纤激光器以其在结构、效率和光束质量上的优点广泛应用与材料加工、国防军工等领域。随着激光器功率的增加，其温度也会呈现上升的状态，而激光器温度过高时其工作状态会受到不同程度的影响，严重时可能会损坏激光器器件。这使得对高功率激光器温度的监控变得十分重要。

传统的实现高功率激光器温度监控的方法是用温控设备来测量器件外部温度。这种方法的主要缺点是器件的外部温度和内部温度在短时间内很难达到一致，在测量过程中要花费较长的时间来等待器件的内外温度达到平衡，所以该测量方法准确度低并且不具有实时测量的作用。因此，发明一种能对激光器器件内部温度在线监控的方法具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于双包层双芯掺镱光纤的高功率激光器温度在线监控的方法。

本发明的方法包括以下几个步骤：

步骤（1）选择一个宽带光源、一个环行器、一个2×1的合束器、一个FBG解调仪、一个温度显示模块、一个半导体驱动器、一个976nm的半导体激光器（LD)、一个反射率为95%～100%的布拉格光纤光栅(FBG1)和一个反射率为50%～90%的布拉格光纤光栅(FBG2)，两个布拉格光纤光栅具有相同的中心波长（1040nm至1080nm）、一段双包层双芯掺镱光纤。以976nm的LD作为激光器的泵浦源，其中的双包层双芯掺镱光纤作为激光器的工作物质，两个FBG作为反射镜构成激光器的谐振腔，双包层双芯掺镱光纤内包层中的纤芯2用以测量光纤内部的温度。

步骤（2）通过用紫外曝光相位掩模板的方法在双包层双芯掺镱光纤的第二纤芯中刻写波长为1550nm的布拉格光栅（FBG3)。

步骤（3）波长为1500nm～1600nm的宽带光源输出端接环行器第一端口；第二环形器端口与合束器的第一端口连接；环行器第三端口与FBG解调仪输入端连接；FBG解调仪与温度显示模块输入端连接；FBG解调仪输出端与LD驱动器连接；LD驱动器与976nm的LD连接；976nmLD的输出端与FBG1(反射率为95%～99%)输入端连接；FBG1的输出端口与2×1的合束器的第二端口连接；合束器输出端口与双包层双芯掺镱光纤的一端连接；双包层掺镱光纤的另外一端与FBG2(反射率为70%～90%)的一端连接。