[实用新型]基于纤芯包层尺寸连续渐变纺锤形增益光纤的激光振荡器

权利要求书

1.一种基于纤芯包层尺寸连续渐变纺锤形增益光纤的激光振荡器，其特征在于，它包括纤芯包层尺寸纵向连续渐变的纺锤形增益光纤(1)、高反射光纤光栅(2)、低反射光纤光栅(3)、光纤耦合半导体激光器(4)、泵浦信号合束器(5)、信号传能光纤(6)、泵浦传能光纤(7)、包层光滤除器(8)、光纤端帽(9)；

所述高反射光纤光栅(2)、纤芯包层尺寸纵向连续渐变的纺锤形增益光纤(1)、低反射光纤光栅(3)通过信号传能光纤(6)依次连接，形成光纤激光谐振腔；

所述光纤耦合半导体激光器(4)输出激光经过泵浦传能光纤(7)注入泵浦信号合束器(5)，然后从泵浦信号合束器(5)传出，通过信号传能光纤(6)注入到所述光纤激光谐振腔中；

光纤激光谐振腔输出激光经过包层光滤除器(8)后，由光纤端帽(9)扩束输出；

所述纤芯包层尺寸纵向连续渐变的纺锤形增益光纤(1)包括纤芯(1-1)、内包层(1-2)、外包层(1-3)，所述内包层(1-2)包裹住纤芯(1-1)，外包层(1-3)包在内包层(1-2)外，整体构成增益光纤，所述纤芯(1-1)和内包层(1-2)横截面的外围尺寸同步地沿光纤长度方向以连续渐变方式先增大后减小，所述外包层(1-3)横截面的外围尺寸沿光纤长度方向恒定不变；所述纤芯(1-1)的折射率大于内包层(1-2)的折射率，所述内包层(1-2)的折射率大于外包层(1-3)的折射率；所述纤芯(1-1)和内包层(1-2)在整个光纤长度方向上对应位置的横截面的外围尺寸比恒定。

2.如权利要求1所述的基于纤芯包层尺寸连续渐变纺锤形增益光纤的激光振荡器，所述纤芯(1-1)的横截面为圆形、正多边形、椭圆形、半圆形中的一种但不限于所述形状；所述内包层(1-2)的横截面和外包层(1-3)的横截面为圆框、正多边形框、椭圆形框、半圆形框中的一种；纤芯(1-1)、内包层(1-2)和外包层(1-3)三者横截面的几何中心重合。

3.如权利要求2所述的基于纤芯包层尺寸连续渐变纺锤形增益光纤的激光振荡器，其特征在于，

所述纤芯(1-1)包括依次连接的纤芯第一小尺寸区域(1-4)、纤芯尺寸连续渐变区域(1-5)和纤芯第二小尺寸区域(1-6)；

所述内包层(1-2)包括依次连接的内包层第一小尺寸区域(1-7)、内包层尺寸连续渐变区域(1-8)和内包层第二小尺寸区域(1-9)；

所述纤芯(1-1)的纤芯尺寸连续渐变区域(1-5)和内包层(1-2)的内包层尺寸连续渐变区域(1-8)的横截面外围尺寸同步地沿光纤长度方向先变大后变小。

4.如权利要求3所述的基于纤芯包层尺寸连续渐变纺锤形增益光纤的激光振荡器，其特征在于，

所述纤芯(1-1)的横截面为圆形，所述内包层(1-2)的横截面为圆框；所述纤芯(1-1)的纤芯第一小尺寸区域(1-4)和纤芯第二小尺寸区域(1-6)横截面的直径相同，沿光纤长度方向恒定不变且不大于20微米，两者的归一化频率小于3.8；数值孔径均沿光纤长度方向恒定不变且在0.03-0.08之间；长度均在1～10米范围内；

所述纤芯(1-1)的纤芯尺寸连续渐变区域(1-5)的直径沿光纤长度方向逐渐变化，其两端为直径的最小值处，中央位置为直径的最大值处；且两端的最小直径值不小于与之连接的所述纤芯第一小尺寸区域(1-4)、纤芯第二小尺寸区域(1-6)的直径值，其中央位置的最大直径不小于30微米；所述纤芯尺寸连续渐变区域(1-5)的数值孔径沿光纤长度方向恒定不变且在0.03-0.08之间；中央位置两侧的渐变率相同，两端的最小直径处的尺寸和归一化频率不小于纤芯第一小尺寸区域(1-4)和纤芯第二小尺寸区域(1-6)的尺寸和归一化频率。