[发明专利]一种基于光纤激光器泵浦的脉冲光纤激光器有效

专利信息
申请号: 201910442159.1 申请日: 2019-05-24
公开(公告)号: CN110233414B 公开(公告)日: 2020-12-22
发明(设计)人: 朱韬;陈文才;郝明明 申请(专利权)人: 广东工业大学
主分类号: H01S3/102 分类号: H01S3/102;H01S3/094;H01S3/067
代理公司: 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人: 林丽明
地址: 510006 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 光纤 激光器 脉冲
【说明书】:

发明涉及光纤激光器领域,提出一种基于光纤激光器泵浦的脉冲光纤激光器,包括种子源激光器、泵浦激光器、合束器、光纤放大器、输出隔离器以及种子源供电电路、泵浦供电电路,其中种子源激光器、合束器、光纤放大器、输出隔离器依次通过光路连接,泵浦激光器与合束器通过光路连接;种子源激光器的供电端与种子源供电电路的输出端电连接,泵浦激光器的供电端与泵浦供电电路的输出端电连接。种子源激光器出射的种子光以及泵浦激光器出射的泵浦光通过合束器进行耦合,然后通过作为放大级的光纤放大器进行放大后,通过输出隔离器输出。其中,泵浦激光器周期性地通过合束器提供放大的激励源,从而使输出的脉冲宽度更窄,峰值功率更高。

技术领域

本发明涉及光纤激光器领域,更具体地,涉及一种基于光纤激光器泵浦的脉冲光纤激光器。

背景技术

由于1064nm脉冲光纤激光器具备光束质量好、峰值功率高、环保无污染等优点,因此1064nm脉冲光纤激光器广泛应用于材料加工等领域,特别地,脉冲光纤激光器适用于激光清洗产业。但随着工业技术的发展,对脉冲光纤激光器器件的尺寸、精度、效率的加工要求越来越高,这对脉冲光纤激光器的输出脉冲宽度和峰值功率提出来更高的要求。

目前,大功率1064nm脉冲光纤激光器主要采用主振荡功率放大(MasterOscillator Power-Amplifier,MOPA)方案,主要利用性能优良的小功率激光器作为主振荡器,产生用于放大的信号光,掺杂光纤作为放大级,对信号光进行功率放大,其中,放大级主要采用半导体激光器进行泵浦光放大,这样输出的激光脉冲宽度能够在100ns以上,峰值功率在10KW级。然而,现有的大功率脉冲光纤激光器在特殊的精密加工领域不能满足其高精度的要求,当脉冲光纤激光器应用于清洗较厚的油漆层时,要求其输出的峰值功率大于100KW,平均功率约为100W,而现有的大功率脉冲光纤激光器的单脉冲能量一般为5mJ,峰值功率为50kW,显然当现有的大功率脉冲光纤激光器应用在激光清洗产业中,不能满足其清洗加工要求。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的现有的脉冲光纤激光器不能满足激光清洗产业中的清洗加工要求的缺陷,提供一种基于光纤激光器泵浦的脉冲光纤激光器。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:

一种基于光纤激光器泵浦的脉冲光纤激光器,包括种子源激光器、泵浦激光器、合束器、光纤放大器、输出隔离器以及种子源供电电路、泵浦供电电路,其中种子源激光器、合束器、光纤放大器、输出隔离器依次通过光路连接,泵浦激光器与合束器通过光路连接;种子源激光器的供电端与种子源供电电路的输出端电连接,泵浦激光器的供电端与泵浦供电电路的输出端电连接。

本技术方案中,种子源供电电路持续对种子源激光器进行供电,泵浦供电电路周期性对泵浦激光器进行供电;种子源激光器出射的种子光以及泵浦激光器出射的泵浦光通过合束器进行耦合,然后通过作为放大级的光纤放大器进行放大后,通过输出隔离器输出。其中,泵浦激光器周期性地通过合束器提供放大的激励源,从而使输出的脉冲宽度更窄,峰值功率更高。

优选地,脉冲光纤激光器还包括用于避免种子光与泵浦光不匹配的光纤模场适配器,光纤模场适配器通过光路连接设置在所述种子源激光器和合束器之间。

优选地,脉冲光纤激光器还包括用于使泵浦激光器的脉冲时序与种子源激光器的脉冲时序重合的时序控制电路。本优选方案中的时序控制电路通过控制泵浦供电电路对泵浦激光器的供电时序,实现使泵浦激光器的脉冲时序与种子源激光器的脉冲时序重合。

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