[发明专利]用以提高亮度的光谱复用二极管泵浦模块

权利要求书

1.一种用于在激光器系统中形成泵浦光束的方法，包括：

在模块化激光二极管封装中以第一波长从相应的二极管激光器生成第一多个泵浦光束；其中所述第一波长的范围介于900nm与930nm之间；

在模块化激光二极管封装中以第二波长从相应的二极管激光器生成第二多个泵浦光束；其中所述第二波长的范围介于970nm与980nm之间；

利用第一偏振复用器对所述第一多个泵浦光束进行偏振复用，所述第一偏振复用器被设置为通过接收所述第一多个泵浦光束中在半波片处具有第一偏振状态的第一子组并旋转所述第一偏振状态为与所述第一偏振状态正交的第二偏振状态，以及通过将所述第一多个泵浦光束中具有所述第一偏振状态的第二子组与所述第一多个泵浦光束中在偏振分束器处具有第二偏振状态的第一子组进行组合，以产生第一组偏振复用的泵浦光束；

利用第二偏振复用器对所述第二多个泵浦光束进行偏振复用，所述第二偏振复用器被设置为通过接收所述第二多个泵浦光束中在半波片处具有第一偏振状态的第一子组、并旋转所述第一偏振状态为与所述第一偏振状态正交的第二偏振状态，以及通过将所述第二多个泵浦光束中具有所述第一偏振状态的第二子组、与所述第二多个泵浦光束中在偏振分束器处具有第二偏振状态的第一子组进行组合，以产生第二组偏振复用的泵浦光束；

在所述模块化激光二极管封装中，将所述第一组偏振复用的泵浦光束与所述第二组偏振复用的泵浦光束进行组合，以形成具有至少3.0W/(mm-mrad)²的泵浦亮度的组合泵浦光束；以及

将所述组合泵浦光束引导至泵浦光纤，所述泵浦光纤被耦合到所述模块化激光二极管封装的光输出。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将所述组合泵浦光束从所述泵浦光纤耦合到增益光纤，以便在所述增益光纤中产生光学增益。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：从所述增益光纤生成处于输出光束波长的输出光束。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述增益光纤包括镱掺杂的纤芯，并且所述第一波长的范围对应于与900nm至930nm的波长范围相关联的镱吸收峰或吸收带，并且所述第二波长的范围对应于与970nm至980nm的波长范围相关联的镱吸收峰或吸收带。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括缩窄来自所述相应二极管激光器的在第二波长的范围中的所述多个泵浦光束的线宽。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述缩窄所述线宽包括用一个或多个外部衍射光栅形成用于所述相应二极管激光器的外部激光腔体。

7.根据权利要求5所述的方法，还包括缩窄来自所述相应二极管激光器的在所述第一波长的范围中的一个或多个泵浦光束的所述线宽。

8.根据权利要求1所述的方法，其中在相应的波长中心处生成所述第二波长的范围的多个所述泵浦光束，所述相应的波长中心包括预定的二极管激光器温度的波长中心，所述波长中心在处于970nm至980nm范围内的镱吸收峰之外，以便减小与所述镱吸收峰相关联的吸收功率的变化和所述波长中心的依赖于温度和/或依赖于电流的漂移。

9.根据权利要求3所述的方法，其中所述增益光纤包括：光纤主振荡器，所述光纤主振荡器用于生成信号光束；和光纤放大器，所述光纤放大器用于接收所述信号光束并且放大所述信号光束，以便产生所述输出光束。

10.根据权利要求9所述的方法，其中与所述增益光纤相关联的SRS阈值为至少4kW。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述泵浦光纤具有直径选自100μm和110μm之间且NA选自0.14和0.16之间的纤芯。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述泵浦亮度为至少4.0W/(mm-mrad)²。