[发明专利]一种快速响应光纤激光器

说明书

本发明提供一种快速响应光纤激光器，属于激光器技术领域，其包括泵浦源和增益光纤，所述泵浦源沿所述增益光纤的方向设置，所述泵浦源输出的泵浦光注入所述增益光纤中，所述增益光纤的芯包比在5％～10％之间。采用高芯包比的增益光纤，能够提高光纤激光器谐振腔的响应时间，以获得更快的激光响应速度，缩短激光器响应时间，保证不同功率段响应时间相一致。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，具体而言，涉及一种快速响应光纤激光器。

背景技术

现有激光器设计方案主要针对常规应用领域，其总体响应时间要求一般在50us～100us左右。其中驱动器响应时间t1为1us～10us，泵浦激光器响应时间t2为0.2us～2us，光纤激光器谐振腔响应时间t3为2us～90us，视输出激光功率不同而响应时间有所不同，在一些特殊应用领域，如超快速激光材料加工及先进制造等领域，激光切割、焊接、3D打印等领域，激光器响应时间要求一般在10us以内，并且不同功率段响应时间尽量一致。目前的激光器设计方案往往难以实现全功率段的快速激光响应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速响应光纤激光器，能够获得更快的激光响应速度，且不同功率段响应时间相一致。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供一种快速响应光纤激光器，其包括泵浦源和增益光纤，所述泵浦源沿所述增益光纤的方向设置，所述泵浦源输出的泵浦光注入所述增益光纤中，所述增益光纤的芯包比在5％～10％之间。

可选地，所述增益光纤的纤芯直径在4um～20um之间，所述增益光纤的包层直径在120um～400um之间。

可选地，所述增益光纤的纤芯材料中掺杂镱元素，所述镱元素的掺杂浓度为4×10²⁵/m³～30×10²⁵/m³。

可选地，所述泵浦源为半导体激光器，所述半导体激光器的中心波长在974.5nm～977.5nm之间，所述半导体激光器的带宽在1nm～3nm之间。

可选地，所述增益光纤的数值孔径在0.05～0.18之间。

可选地，还包括设在所述泵浦源和所述增益光纤之间的合束器，所述泵浦源输出的泵浦光经所述合束器耦合注入所述增益光纤。

可选地，所述泵浦源沿光信号的传输方向注入所述增益光纤，所述合束器和所述增益光纤之间设有第一高反光栅，所述增益光纤远离所述泵浦源的一端设有低反光栅。

可选地，所述泵浦源沿与光信号的传输方向相反的方向注入所述增益光纤，所述增益光纤远离所述合束器的一端设有第二高反光栅，所述泵浦源远离所述合束器的一端设有第三高反光栅。

可选地，所述第三高反光栅远离所述泵浦源的一端设有剥模器。

可选地，所述第二高反光栅远离所述增益光纤的一端设有第一泵浦源和第一合束器，所述第一合束器靠近所述第二高反光栅。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的快速响应光纤激光器，包括泵浦源和增益光纤，泵浦源沿增益光纤的方向设置，泵浦源输出的泵浦光注入增益光纤中，增益光纤的芯包比在5％～10％之间，采用高芯包比的增益光纤，能够提高光纤激光器谐振腔的响应时间，以获得更快的激光响应速度，缩短激光器响应时间，保证不同功率段响应时间相一致。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。