[发明专利]一种光纤光栅选频的频谱合束装置

摘要

本发明提供一种光纤光栅选频的频谱合束装置，包括至少两路不同波长的光纤激光器、准直器、光束方向调整器以及体光栅，每路光纤激光器包括顺序布置的第一泵浦源、高反射光纤光栅、第一有源光纤以及输出耦合光纤光栅，准直器用于对相应的光纤激光器输出的激光进行准直；光束方向调整器用于对经准直器准直后的激光进行方向调整，使其以预定的入射角入射至体光栅；体光栅用于对来自各个光束方向调整器的以不同入射角入射、并具有不同波长的激光合为一束。采用本发明的光纤光栅选频的频谱合束装置，省去了传统由可调谐半导体激光器发出特定激光波长，经过多级放大实现高功率的复杂布局，可以由光纤激光振荡级直接产生高功率窄线宽激光装置。

主权项

1.一种光纤光栅选频的频谱合束装置，其特征在于，包括至少两路不同波长的光纤激光器、准直器(2)、光束方向调整器(3)以及体光栅(4)，其中，每路光纤激光器包括顺序布置的第一泵浦源(11)、高反射光纤光栅(12)、第一有源光纤(13)以及输出耦合光纤光栅(14)，第一泵浦源(11)输出的泵浦光通过高反射光纤光栅(12)耦合至第一有源光纤(13)，以激活第一有源光纤(13)；高反射光纤光栅(12)和输出耦合光纤光栅(14)组成光纤激光器的谐振腔，用于选择该路光纤激光器的激光波长；第一有源光纤(13)作为光纤激光器的增益介质；准直器(2)的数量与光纤激光器的数量对应，每个准直器(2)用于对相应的光纤激光器输出的激光进行准直；光束方向调整器(3)的数量与准直器(2)的数量对应，每个光束方向调整器(3)用于对经准直器(2)准直后的激光进行方向调整，使其以预定的入射角入射至体光栅；体光栅(4)用于对来自各个光束方向调整器(3)的以不同入射角入射、并具有不同波长的激光合为一束；每路光纤激光器包括多个第一泵浦源(11)和连接在多个第一泵浦源(11)下游的一个第一光纤合束器，多个第一泵浦源(11)输出的泵浦光经第一光纤合束器合束耦合之后传输给高反射光纤光栅(12)；每路光纤激光器输出的激光经过准直器(2)做光束准直，然后经过光束方向调整器(3)调整方向，将激光输入至体光栅(4)；入射至体光栅(4)的激光的预定的入射角根据以下公式确定：其中，i为入射角，θ为衍射角，d为光栅的缝距，λ为波长，m为衍射级次；在每路光纤激光器中还包括顺序地布置在输出耦合光纤光栅(14)下游的包层功率剥离器和光纤输出端帽；每个光束方向调整器包括第一反射镜(31)和第二反射镜(32)，其中，经准直器(2)准直后的激光先后经过第一反射镜(31)和第二反射镜(32)反射之后，以预定的入射角入射至体光栅。