[发明专利]一种晶体光纤泵浦光耦合系统、方法及其应用

权利要求书

1.一种晶体光纤泵浦光耦合系统，其特征在于，包括无包层晶体光纤、设置于所述晶体光纤一侧的泵浦光发射组件和相应设置于所述晶体光纤的另一侧的泵浦光回收组件；

所述泵浦光发射组件包括多个半导体激光芯片，用于发射特定波长的多路泵浦光，所述多路泵浦光从所述晶体光纤侧面注入到所述晶体光纤中，在所述晶体光纤中完成一次增益；

所述泵浦光回收组件包括多个整形透镜和多个反射镜，用于回收从所述晶体光纤的另一侧射出的未吸收泵浦光，并将所述未吸收泵浦光从所述晶体光纤端面或侧面再次注入到所述晶体光纤中，在所述晶体光纤中完成二次增益。

2.根据权利要求1所述的晶体光纤泵浦光耦合系统，其特征在于，所述半导体激光芯片和所述反射镜设置的角度可根据所述泵浦光注入所述晶体光纤所需达到的有效增益长度进行调整。

3.根据权利要求1或2所述的晶体光纤泵浦光耦合系统，其特征在于，所述反射镜包括多个三角反射透镜和至少一双面垂直全反射镜，所述整形透镜和所述三角反射透镜顺次设置于对应的所述半导体激光芯片的出射光路上，且所述多个三角反射透镜与所述双面垂直全反射镜处于同一光路。

4.根据权利要求1所述的晶体光纤泵浦光耦合系统，其特征在于，还包括高低反射组件，所述高低反射组件包括分别设置于所述晶体光纤的两端的凹形低反射镜和凹形全反射镜，所述凹形低反射镜用于将增益光部分反射回所述晶体光纤中，所述凹形全反射镜用于将增益光全部反射回所述晶体光纤内，以实现增益光的充分放大。

5.根据权利要求1所述的晶体光纤泵浦光耦合系统，其特征在于，所述无包层晶体光纤为稀土离子掺杂的小芯径晶体光纤，直径范围8um～500um，所述半导体激光芯片为单管芯片及巴条芯片，输出功率不超过50w。

6.一种晶体光纤泵浦光耦合方法，其特征在于，包括步骤：

发射多路低功率泵浦光；

所述多路泵浦光从所述晶体光纤的至少一侧面均匀注入所述晶体光纤中；

注入的所述多路泵浦光被所述晶体光纤吸收，完成一次增益；

未被吸收的泵浦光从所述晶体光纤另一侧射出，整形后沿同一光路反射出去，形成一束回收泵浦光，从所述晶体光纤端面或侧面再次注入所述晶体光纤中；

再次注入的所述回收泵浦光被所述晶体光纤吸收，完成二次增益。

7.根据权利要求6所述的晶体光纤泵浦光耦合方法，其特征在于，增益光自所述晶体光纤两端射出，部分或全部反射回所述晶体光纤中进行充分放大。

8.根据权利要求6所述的晶体光纤泵浦光耦合方法，其特征在于，所述泵浦光注入所述晶体光纤的角度可以根据需要达到的有效增益长度进行调整。

9.根据权利要求6所述的晶体光纤泵浦光耦合方法，其特征在于，所述晶体光纤为稀土离子掺杂的小芯径无包层晶体光纤，直径范围为8um～500um，所述单路泵浦光的输出功率不超过50w。

10.一种基于级联泵浦的晶体光纤激光器，其特征在于，采用如权利要求1-5任一所述的晶体光纤泵浦光耦合系统。