[发明专利]一种模块化合束的准连续光纤激光器

权利要求书

1.一种模块化合束的准连续光纤激光器，其特征在于：包括多个光纤激光器模块、合束装置和输出装置；

每个光纤激光器模块包括N+M个泵浦激光器、第一合束器、高反光栅、增益光纤、低反光栅和第二合束器，所述第一合束器具有N根输入光纤，所述第二合束器具有M+1根输入光纤，所述N个泵浦激光器与第一合束器的N根输入光纤相连，所述第一合束器的输出光纤与高反光栅的输入端熔接，所述高反光栅的输出端与增益光纤的一端熔接，所述M个泵浦激光器与第二合束器的M根输入光纤相连，所述第二合束器的输出光纤与低反光栅的输出端熔接，所述低反光栅的输入端与增益光纤的另一端熔接，剩余的一根第二合束器的输入光纤作为输出信号光纤；

所述合束装置包括多根输入光纤和一根输出光纤，输入光纤的数量与光纤激光器模块的数量相匹配，所述多根输入光纤的一端分别与多个光纤激光器模块的输出信号光纤熔接，另一端经熔融拉锥后，截断锥区与输出光纤的一端熔接；

所述输出装置包括包层光剥除器和光纤输出头，所述包层光剥除器的输入端与输出光纤的另一端熔接，输出端与光纤输出头相连。

2.根据权利要求1所述的模块化合束的准连续光纤激光器，其特征在于：所述第一合束器包括N根输入光纤和一根输出光纤，N根输入光纤的一端分别与N个泵浦激光器相连，另一端经熔融拉锥后，截断锥区与输出光纤的一端熔接，输出光纤的另一端与高反光栅的输入端熔接。

3.根据权利要求1所述的模块化合束的准连续光纤激光器，其特征在于：所述第二合束器包括M+1根输入光纤和一根输出光纤，M+1根输入光纤中M根光纤的一端分别与M个泵浦激光器相连，另一端经熔融拉锥后，截断锥区与输出光纤的一端熔接，输出光纤的另一端与低反光栅的输出端熔接。

4.根据权利要求1所述的模块化合束的准连续光纤激光器，其特征在于：还包括控制模块，相应地每个光纤激光器模块内包括传感采集模块和N+M个相同的驱动模块；

在每个光纤激光器模块内，N+M个驱动模块分别用于驱动N+M个泵浦激光器，传感采集模块用于监测光纤激光器模块输出信号的峰值功率、脉冲能量以及模块内的温度信息并反馈回控制模块；

所述控制模块用于控制所有光纤激光器模块内的驱动模块并接收所有光纤激光器模块内传感采集模块反馈回的监测信息。

5.根据权利要求4所述的模块化合束的准连续光纤激光器，其特征在于：所述传感采集模块包括用于进行峰值功率监测的脉冲峰值检测单元、用于脉冲能量监测的单脉冲能量检测单元和用于温度监测的多个温度传感器,所述多个温度传感器分别置于光纤激光器模块内需要检测温度的位置。

6.根据权利要求4或5所述的模块化合束的准连续光纤激光器，其特征在于：所述驱动模块包括直流电源DC1、电容C1、MOS管Q1、PWM控制器、MOS管Q2、电感L1、电阻R1、电容C2、所述电容C1的一端分别与直流电源DC1的正极、MOS管Q1的漏极相连，另一端分别与直流电源DC1的负极、MOS管C2的源极、电容C2的一端相连，所述MOS管Q1的栅极与PWM控制器的第一端口相连，源极分别与电感的一端和MOS管Q2的漏极相连，所述PWM控制器的第二端口与MOS管Q2的栅极相连，所述电感L1的另一端与电阻R1的一端相连，所述电阻R1的另一端与电容C2的另一端相连，被驱动的泵浦激光器与电容C2并联，所述PWM控制器与控制模块相连。

7.根据权利要求6所述的模块化合束的准连续光纤激光器，其特征在于：所述驱动模块还包括电流采样反馈误差放大器、电压采样反馈误差放大器，所述PWM控制器的第三端口与电流采样反馈误差放大器的第一端口相连，第四端口与电压采样反馈误差放大器的第一端口相连，所述电流采样反馈误差放大器的第二端口与电阻R1的一端相连，第三端口与电阻R1的另一端相连，所述电压采样反馈误差放大器的第二端口与电阻R1的另一端相连。