光纤激光器的制作方法

本实用新型涉及激光器技术领域，更具体地，涉及光纤激光器。

背景技术：

光纤激光器属于一类新型的激光器，光纤充当其增益介质，具有好的光束品质、极高的可靠性，稳定性以及优异的散热性、小的体积等优点，被誉为第三代激光技术的典型代表。目前光纤激光器已经在制造、航空航天、化工、军事等众多领域中得到了广泛的应用。

现有技术中提供的光纤激光器通常包括泵浦装置、谐振腔以及设置在谐振腔内的增益光纤，通过泵浦装置产生的泵浦光对谐振腔内的增益光纤进行泵浦，产生激光并输出。现有技术中提供的这种结构的光纤激光器产生的激光功率有限，无法满足高功率激光的需求。

因此，现急需提供一种光纤激光器。

技术实现要素：

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种光纤激光器。

本实用新型实施例提供了一种光纤激光器，包括：第一泵浦光产生装置、第二泵浦光产生装置、第一增益光纤、第二增益光纤、第一光纤光栅、第二光纤光栅、第三光纤光栅以及光纤合束器；

所述第一泵浦光产生装置包括：第一光纤耦合器和m个第一泵浦源，所述第一光纤耦合器的第一侧包括m+1路光纤，所述第一光纤耦合器的第二侧包括1路光纤，所述第一光纤耦合器的第一侧的m+1路光纤中m路光纤分别与m个第一泵浦源的输出端一一对应熔接，所述第一光纤耦合器的第二侧的1路光纤与所述第一光纤光栅、所述第一增益光纤、所述第二光纤光栅、所述第二增益光纤以及所述第三光纤光栅依次熔接；

所述第二泵浦光产生装置包括：第二光纤耦合器和n个第二泵浦源，所述第二光纤耦合器的第一侧包括1路光纤，所述第二光纤耦合器的第二侧包括n+1路光纤，所述第二光纤耦合器的第一侧的1路光纤与所述第三光纤光栅熔接，所述第二光纤耦合器的第二侧的n+1路光纤中n路光纤分别与n个第二泵浦源的输出端一一对应熔接；

所述第一光纤耦合器的第一侧的m+1路光纤中除m路光纤外的1路光纤作为第一激光输出端，所述第二光纤耦合器的第二侧的n+1路光纤中除n路光纤外的1路光纤作为第二激光输出端；其中，m和n均为正整数；

所述光纤合束器包括：2路输入光纤和1路输出光纤，所述光纤合束器的2路输入光纤分别与所述第一激光输出端和所述第二激光输出端熔接，所述光纤合束器的1路输出光纤作为所述光纤激光器的激光输出端。

优选地，所述第一增益光纤和所述第二增益光纤具体为掺镱光纤。

优选地，所述第一光纤光栅、所述第二光纤光栅以及所述第三光纤光栅的反射率均小于等于预设阈值。

优选地，所述预设阈值为30％。

优选地，所述第一光纤光栅、所述第二光纤光栅以及所述第三光纤光栅具体为光纤布拉格光栅。

优选地，m与n相等

优选地，所述第一泵浦源和所述第二泵浦源均为激光二极管。

本实用新型实施例提供的一种光纤激光器，包括：第一泵浦光产生装置、第二泵浦光产生装置、第一增益光纤、第二增益光纤、第一光纤光栅、第二光纤光栅、第三光纤光栅以及光纤合束器。由第一光纤光栅和第二光纤光栅构成一个谐振腔，由第二光纤光栅和第三光纤光栅构成一个谐振腔，两个连续的谐振腔共同使用，可以使输出的激光功率增加。而且，本实用新型实施例中提供了两个激光输出端，将两个激光输出端输出的激光进行合束，可以使输出的激光功率增加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种光纤激光器的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

如图1所示，本实用新型一实施例提供了一种光纤激光器，包括：第一泵浦光产生装置1、第二泵浦光产生装置2、第一增益光纤3、第二增益光纤4、第一光纤光栅5、第二光纤光栅6、第三光纤光栅7以及光纤合束器8；

所述第一泵浦光产生装置1包括：第一光纤耦合器11和m个第一泵浦源12，所述第一光纤耦合器11的第一侧包括m+1路光纤，所述第一光纤耦合器11的第二侧包括1路光纤，所述第一光纤耦合器11的第一侧的m+1路光纤中m路光纤分别与m个第一泵浦源12的输出端一一对应熔接，所述第一光纤耦合器11的第二侧的1路光纤与所述第一光纤光栅5、所述第一增益光纤3、所述第二光纤光栅6、所述第二增益光纤4以及所述第三光纤光栅7依次熔接；

所述第二泵浦光产生装置2包括：第二光纤耦合器21和n个第二泵浦源22，所述第二光纤耦合器21的第一侧包括1路光纤，所述第二光纤耦合器21的第二侧包括n+1路光纤，所述第二光纤耦合器21的第一侧的1路光纤与所述第三光纤光栅7熔接，所述第二光纤耦合器21的第二侧的n+1路光纤中n路光纤分别与n个第二泵浦源22的输出端一一对应熔接；

所述第一光纤耦合器11的第一侧的m+1路光纤中除m路光纤外的1路光纤作为第一激光输出端，所述第二光纤耦合器21的第二侧的n+1路光纤中除n路光纤外的1路光纤作为第二激光输出端；其中，m和n均为正整数；

所述光纤合束器8包括：2路输入光纤和1路输出光纤，所述光纤合束器8的2路输入光纤分别与所述第一激光输出端和所述第二激光输出端熔接，所述光纤合束器8的1路输出光纤作为所述光纤激光器的激光输出端。

具体地，本实用新型实施例中提供的光纤激光器，第一泵浦光产生装置1用于产生第一泵浦光，具体通过第一泵浦源12产生泵浦光并通过第一光纤耦合器11耦合成一束泵浦光，即第一泵浦光。第一泵浦光经第一光纤光栅5后进入第一增益光纤3，第一泵浦光经第一增益光纤3增益产生第一激光，第一激光经第二光纤光栅6部分透射进入第二增益光纤4内并被第二增益光纤4再次放大，被放大的第一激光经由第三光纤光栅7透射至第二光纤耦合器21内，最后由第二激光输出端输出；同理，第二泵浦光产生装置2用于产生第二泵浦光，具体通过第二泵浦源22产生泵浦光并通过第二光纤耦合器21耦合成一束泵浦光，即第二泵浦光。第二泵浦光经第三光纤光栅7后进入第二增益光纤4，第二泵浦光经第二增益光纤4增益产生第二激光，第二激光经第二光纤光栅6部分透射进入第一增益光纤3内并被第一增益光纤3再次放大，被放大的第二激光经由第一光纤光栅5透射至第一光纤耦合器11内，最后由第一激光输出端输出。

第一光纤光栅5与第二光纤光栅6共同构成一个谐振腔，第二光纤光栅6与第三光纤光栅7共同构成另一个谐振腔。第一激光经第二光纤光栅6部分反射至第一增益光纤3内，被再次放大，并通过第一光纤光栅5和第一光纤耦合器11，经由第一输出端输出；同理，第二激光经第二光纤光栅6部分反射至第二增益光纤4内，被再次放大，并通过第三光纤光栅7和第二光纤耦合器21，经由第二输出端输出。需要说明的是，本实用新型实施例中光纤激光器的泵浦方式为正向泵浦与反向泵浦相结合。

最后，由第一激光输出端输出的激光与第二激光输出端输出的激光经光纤合束器合成一束激光作为光纤激光器输出的激光。

本实用新型实施例中提供的光纤激光器，包括：第一泵浦光产生装置、第二泵浦光产生装置、第一增益光纤、第二增益光纤、第一光纤光栅、第二光纤光栅、第三光纤光栅以及光纤合束器。由第一光纤光栅和第二光纤光栅构成一个谐振腔，由第二光纤光栅和第三光纤光栅构成一个谐振腔，两个连续的谐振腔共同使用，可以使输出的激光功率增加。而且，本实用新型实施例中提供了两个激光输出端，将两个激光输出端输出的激光进行合束，可以使输出的激光功率增加。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的光纤激光器中，所述第一增益光纤和所述第二增益光纤具体为掺镱光纤。

具体地，本实用新型实施例中所采用的第一增益光纤和第二增益光纤均为掺镱光纤，即光纤的纤芯中掺杂有镱离子。当第一泵浦光和第二泵浦光的波长均为915nm时，通过第一增益光纤和第二增益光纤增益产生的激光的波长为1080nm。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的光纤激光器中，所述第一光纤光栅、所述第二光纤光栅以及所述第三光纤光栅的反射率均小于等于预设阈值。

具体地，本实用新型实施例中第一光纤光栅、第二光纤光栅以及第三光纤光栅的反射率均是针对于第一增益光纤和第二增益光纤增益产生的激光而言，三个光纤光栅对第一泵浦光和第二泵浦光均为透射作用。三个光纤光栅的反射率可以相等也可以不相等，但需要保证均小于等于预设阈值，即三个光纤光栅对第一增益光纤和第二增益光纤增益产生的激光是部分透射、部分反射，如此才能实现两个连续的谐振腔，且激光分别从第一激光输出端和第二激光输出端输出。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的光纤激光器中，预设阈值小于等于30％，即第一光纤光栅、第二光纤光栅以及第三光纤光栅的反射率均小于等于30％。作为优选方案，具体可以选取10％。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的光纤激光器中，所述第一光纤光栅、所述第二光纤光栅以及所述第三光纤光栅具体为光纤布拉格光栅，可以是宽带光纤布拉格光栅，也可以是窄带光纤布拉格光栅，本实用新型实施例中对此不作具体限定。

在上述实施例的基础上，本实用新型实施例中提供的光纤激光器中，第一泵浦源和第二泵浦源均为激光二极管(laserdiode，ld)，输出的泵浦光的波长具体可以为915nm。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。