[实用新型]一种基于侧面泵浦技术的脉冲光纤激光器

说明书

本实用新型属于光电子技术领域，尤其是涉及一种基于侧面泵浦技术的脉冲光纤激光器。本实用新型包括：种子源产生单元、预放大单元和主放大单元；所述种子源产生单元、预放大单元、主放大单元依次连接；所述种子源产生单元包括谐振腔、声光调制器、和第一合束器；谐振腔包括高反光栅、第一有源光纤和低反输出光栅；所述高反光栅、声光调制器、第一有源光纤、低反输出光栅、第一合束器依次连接。本实用新型通过采用侧面泵浦光纤搭建全新的脉冲激光器系统，来抑制脉冲激光输出过程中极易出现的ASE以及非线性效应。

技术领域

本实用新型属于光电子技术领域，尤其是涉及一种基于侧面泵浦技术的脉冲光纤激光器。

背景技术

全光纤激光器具有结构紧凑、散热性能好、转换效率高、光束质量优良和性能稳定等优点已经逐步取代固体激光器、化学激光器和气体激光器成为当前激光市场上的主流产品。而全光纤结构的千瓦级光纤激光器大多采用下列三种激光谐振腔结构，1)通过正向泵浦合束器，多个相同泵源单向泵浦单纤珐珀腔结构；2)通过两个泵浦合束器，其中反向泵浦/信号合束器为侧面泵浦结构，采用多个相同泵源双向泵浦单纤珐珀腔结构；3)采用种子源加放大器的主振荡器功率放大器(MOPA)结构。第一种单向泵浦光纤激光器腔体结构在腔内有源光纤前段部分存在泵浦功率过高，受激自发辐射严重，温度过高，容易导致光纤非线性效应，产生克尔效应和受激拉曼散射，甚至出现多模振荡，影响了激光器的稳定。第二种双向泵浦光纤激光器腔体结构在腔内有源光纤上泵浦光功率分布和温度均匀性较第一种显著改善，但是由于有源光纤纤芯本身对于正向和反向传输泵浦光的有限吸收，内包层中正向传输和反向传输的泵浦光都存在部分残余泵浦光，这些残余泵浦光将通过正向泵浦信号合束器和反向泵浦信号合束器传输到泵浦光纤，进入泵源，从而对泵源芯片造成干扰和伤害，影响泵源的寿命和光纤激光器的稳定性。第三种MOPA结构的光纤激光器由于分为两级，其电路控制及光路结构都较前两种复杂，在脉冲工作状态下其成本、光束质量和工作稳定性逊于单腔结构的光纤激光器。

现有技术公开的1.CN103579895A，高功率调Q脉冲光纤激光器，所述脉冲型激光器种子部分采用正向泵浦方式产生激光，功率阈值不高。输出装置采用23准直器直接输出，不具备隔离功能，难以实现返回光的抑制。放大级采用合束器端泵方式实现激光放大，焊点较多；泵浦注入较弱、对ASE抑制效果不好。

现有技术公开CN103944056B，一种MOPA结构的声光调Q脉冲光纤激光器；该专利中种子源采用腔内注入泵浦光，谐振腔内焊点较多；放大级采用合束器端泵方式实现激光放大，焊点较多；泵浦注入较弱、对ASE抑制效果不好。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于侧面泵浦技术的脉冲光纤激光器，以解决现有技术存在的技术问题，克服现有端泵方案的脉冲光纤激光器的不足，通过采用侧面泵浦光纤搭建全新的脉冲激光器系统，来抑制脉冲激光输出过程中极易出现的ASE以及非线性效应。

本实用新型包括以下技术方案：

一种基于侧面泵浦技术的脉冲光纤激光器包括：种子源产生单元、预放大单元和主放大单元；所述种子源产生单元、预放大单元、主放大单元依次连接；所述种子源产生单元包括谐振腔、声光调制器、和第一合束器；谐振腔包括高反光栅、第一有源光纤和低反输出光栅；所述高反光栅、声光调制器、第一有源光纤、低反输出光栅、第一合束器依次连接。

优选的，LD泵浦源通过第一合束器反向注入到谐振腔中实现激光震荡，使种子源产生单元具备激光产生的能力；谐振腔内，高反光栅与有源纤之间接入声光调制器，通过电驱动器驱动声光调制器对谐振腔内的损耗进行脉冲型调制使得种子源产生单元输出脉冲型激光。

优选的，所述预放大单元包含第二合束器和第二有源光纤；种子光产生单元、第二合束器、第二有源光纤依次连接；当所述脉冲型激光通过第二合束器注入到第二有源光纤中，LD泵浦源同时通过所述第二合束器注入到第二有源光纤中实现脉冲型激光增益放大。