[发明专利]一种光纤激光器

说明书

本发明公开了一种光纤激光器。包括：N个泵浦半导体激光器、合束器、第一有源光纤、第二有源光纤、第一反射光栅和第二反射光栅；合束器用于将N个泵浦半导体激光器输出的泵浦光合束成一束；合束后的泵浦光的一部分进入到第二有源光纤中，对第二有源光纤进行激励；另一部分进入到第一有源光纤中，在第一反射光栅和第二反射光栅形成的谐振器内振荡形成种子激光后进入第二有源光纤；种子激光在激励后的第二有源光纤内进行功率放大后输出。在本发明的技术方案中，将种子光的振荡级和放大级的泵浦光源结构设计成一体化，减少了泵浦源的使用数量和激光器内部元器件连接的复杂程度，降低了成本，抑制了非线性效应，提高了光纤激光器的输出功率。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，具体涉及一种光纤激光器。

背景技术

目前光纤工业市场上为了在单光纤中实现高功率激光输出，多采用主振荡功率放大结构的光纤激光器，它包括：种子激光形成部分和功率放大部分，但现有的光纤激光器存在诸多缺点。首先，需要复杂的电控逻辑进行控制，例如，激光开启时必须先开启种子激光，当种子激光稳定后，才能开启功率放大级；在激光关闭时，必须先关闭功率放大级，确定完成后，才能关闭种子激光。如果操作逻辑错误或者控制出现偏差，将导致功率放大级中产生较强的激光自生振荡，烧坏增益光纤，甚至烧坏全部光路器件。其次，在种子激光光源和功率放大级中分别使用泵浦半导体激光器，并使用不同的驱动电路和复杂的控制电路，致使因使用的器件多，导致成本增加。再次，因在种子光源和功率放大级之间使用泵浦/信号光纤合束器，通过熔融拉锥技术制备时，不容易实现注入信号光纤与输出光纤的纤芯模场匹配，容易激发高阶模式的产生，限制了光纤的输出功率。因此，亟需一种解决上述问题的光纤激光器的出现。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种光纤激光器。

依据本发明的一个方面，提供了一种光纤激光器，所述光纤激光器包括：N个泵浦半导体激光器、合束器、第一有源光纤、第二有源光纤、第一反射光栅和第二反射光栅；

第一有源光纤置于第一反射光栅和第二反射光栅之间，其中，第一反射光栅的反射率高于第二反射光栅；

所述合束器用于将N个泵浦半导体激光器输出的泵浦光合束成一束；

所述合束后的泵浦光的一部分进入到所述第二有源光纤中，对所述第二有源光纤进行激励；

所述合束后的泵浦光另一部分进入到所述第一有源光纤中，在第一反射光栅和第二反射光栅形成的谐振器内振荡形成种子激光后进入第二有源光纤；所述种子激光在激励后的第二有源光纤内进行功率放大后输出。

可选地，所述合束器为N×1泵浦合束器；所述光纤激光器包括的部件的摆放位置依次为：N个泵浦半导体激光器、N×1泵浦合束器、第一反射光栅、第一有源光纤、第二反射光栅、第二有源光纤。

可选地，所述合束器为(N+1)×1泵浦/信号合束器；所述光纤激光器包括的部件的摆放位置依次为：N个泵浦半导体激光器、(N+1)×1泵浦/信号合束器、第二有源光纤、第二反射光栅、第一有源光纤、第一反射光栅。

可选地，所述光纤激光器还包括：过渡光纤，所述过渡光纤放置在第二反射光栅和第二有源光纤之间，所述过渡光纤用于将种子激光耦合到所述第二有源光纤中。

可选地，所述光纤激光器还包括：包层光滤除器，用于滤除所述第二有源光纤的输出的包层光。

可选地，所述第一有源光纤和所述第二有源光纤内均掺有增益离子。

可选地，所述增益离子可以为如下中的一种或多种，镱、铒、铥、钬、钕。

可选地，所述第一有源光纤纤芯直径小于或等于所述第二有源光纤的纤芯直径，所述第一有源光纤包层直径等于或大于所述第二有源光纤的包层直径。