基于脉冲驱动超辐射发光二极管的mopa脉冲光纤激光器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光纤激光器，特别是一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的M0PA 脉冲光纤激光器，属于激光设备领域。
【背景技术】
[0002] 超福射发光二极管（superluminescentdiode，SLD或superluminescent lightemittingdiodes，SLED)，是一种宽光谱、弱时间相干性、大功率、高效率的半导 体光发射器件，其光学性质介于半导体激光器（LaserDiode，LD)和半导体发光二极管 (Light-EmittingDiode，LED)之间，具有比LD更宽的发光光谱和更短的光纤长度，具有比 LED更高的输出功率，集宽光谱和大功率的优点于一身，具有广泛的应用。
[0003] 现有的脉冲光纤激光器，特点是谐振腔内加入了调制器件，所以其输出的激光以 高能量脉冲的方式输出，现有的光纤激光器的超辐射发光二极管会受到两种反向激光损 伤，其中，一种实正向传输激光在第二增益光纤内发生受激布里渊散射SBS时产生的反向 传输的激光，另一种为激光器处理材料时作用到材料表面后有小部分激光回射到激光器， 反向传输到SLD种子源。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于，提供一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的M0PA脉冲光纤 激光器，它可有效保护脉冲驱动超辐射发光二极管免受反向激光的损坏，提高了激光器的 寿命。
[0005] 本发明的技术方案：一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管SLD的M0PA脉冲光纤激 光器，包括光路模组和电路模组；其中，所述光路模组包括同轴依次连接的超辐射发光二极 管、第一延时光纤、宽带滤波器、1个以上的第一光纤放大装置、1个以上的第二光纤放大装 置、光电探测器和输出隔离器，第一延时光纤用于增加反向激光传输到超辐射发光二极管 的时间以保证反向激光传输到超辐射发光二极管时超辐射发光二极管处于关闭状态，所述 时间大小与第一延时光纤的长度成正比；电路模组包括泵浦驱动电路、超辐射发光二极管 驱动电路、输出控制电路和保护电路，泵浦驱动电路用于驱动第一光纤放大装置和第二光 纤放大装置产生连续泵浦激光，超辐射发光二极管驱动电路用于驱动超辐射发光二极管产 生调制脉冲激光或连续激光，并且根据电信号脉宽的不同实现激光脉冲脉宽的可调，输出 控制电路用于通过人机界面设置输出激光的脉宽，重复频率和功率，实现对激光器输出的 控制；保护电路用于对光路监测和保护。
[0006] 优选的，所述反向激光包括作用在材料表面的回射激光和受激布里渊散射产生的 反向传输激光。
[0007] 优选的，所述第一延时光纤的长度L1具体由以下公式获得，
【主权项】
1. 一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的ΜΟΡΑ脉冲光纤激光器，其特征在于：包括光 路模组（1)和电路模组（2);其中，所述光路模组（1)包括同轴依次连接的超辐射发光二极 管（3)、第一延时光纤（4)、宽带滤波器（5)、1个以上的第一光纤放大装置（6)、1个以上的 第二光纤放大装置（7)、光电探测器（23)和输出隔离器（8)，第一延时光纤（4)用于增加反 向激光传输到超福射发光二极管（3)的时间以保证反向激光传输到超福射发光二极管（3) 时超辐射发光二极管（3)处于关闭状态，所述时间大小与第一延时光纤（4)的长度成正比； 电路模组⑵包括泵浦驱动电路（9)、超辐射发光二极管驱动电路（10)、输出控制电路（11) 和保护电路（12)，泵浦驱动电路（9)用于驱动第一光纤放大装置（6)和第二光纤放大装置 (7)产生连续泵浦激光，超辐射发光二极管驱动电路（10)用于驱动超辐射发光二极管（3) 产生调制脉冲激光或连续激光，并且根据电信号脉宽的不同实现激光脉冲脉宽的可调，输 出控制电路（11)用于通过人机界面设置输出激光的脉宽，重复频率和功率，实现对激光器 输出的控制；保护电路（12)用于对光路监测和保护。
2. 根据权利要求1所述的一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的MOPA脉冲光纤激光 器，其特征在于：所述反向激光包括作用在材料表面的回射激光和受激布里渊散射产生的 反向传输激光。
3. 根据权利要求1所述的一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的MOPA脉冲光纤激光 器，其特征在于：所述第一延时光纤（4)的长度1^具体由以下公式获得，
其中，在脉冲周期T中出光时间为D，空气中激光速度为c，光纤折射率为η，不算第一延 时光纤长度时驱动超辐射发光二极管（3)到主功率放大级的光纤长度为L。
4. 根据权利要求1、2或3所述的一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的MOPA脉冲光 纤激光器，其特征在于：第一光纤放大装置（6)包括第一在线光隔离器（13)和第一光纤放 大器（14)，第一光纤放大器（14)包括依次连接第一泵浦激光器（15)、第一合束器（16)和 第一增益光纤（17);所述第一合束器（16)的泵浦端连接于所述的第一泵浦激光器（15)，第 一泵浦激光器（15)与泵浦驱动电路（9)电连接。
5. 根据权利要求4所述的一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的MOPA脉冲光纤激光 器，其特征在于：所述第一光纤放大器（14)具体为第一增益光纤（17) -端连接于第一合束 器（16)的信号输出端，另一端与后一级第一光纤放大装置（6)或者第二光纤放大装置（7) 连接，第一合束器（16)信号输入端与第一在线光隔离器（13)连接； 或第一增益光纤（17) -端连接于第一合束器（16)的信号输出端，另一端与同级第一 光纤放大装置（6)中的第一在线光隔离器（13)连接，第一合束器（16)信号输入端与后一 级第一光纤放大装置（6)或者第二光纤放大装置（7)连接。
6. 根据权利要求1、2或3所述的一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的MOPA脉冲光 纤激光器，其特征在于：所述第二光纤放大装置（7)包括第二在线光隔离器（18)和第二光 纤放大器（22)，第二光纤放大器（22)包括依次连接的第二泵浦激光器（19)、第二合束器 (20)和第二增益光纤（21);所述第二合束器（20)的泵浦端连接于所述的第二泵浦激光器 (19)，第二泵浦激光器（19)与泵浦驱动电路（9)电连接；第二增益光纤（21)与输出隔离器 (8)连接。
7. 根据权利要求6所述的一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的ΜΟΡΑ脉冲光纤激光 器，其特征在于：第二光纤放大器（22)具体为第二增益光纤（21) -端连接于第二合束器 (20)的信号输出端，另一端与后一级第二光纤放大装置（7)或者输出隔离器（8)连接，第二 合束器（20)信号输入端与第二在线光隔离器（18)连接； 或第二增益光纤（21) -端连接于第二合束器（20)的信号输出端，另一端与同级第二 光纤放大装置（7)中的第二在线光隔离器（18)连接，第二合束器（19)信号输入端与后一 级第二光纤放大装置（7)或输出隔离器（8)连接。
8. 根据权利要求1所述的一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的MOPA脉冲光纤激光 器，其特征在于：所述输出隔离器（8)包括第二延时光纤（24)和准直光隔离器（25)，第二 延时光纤（24)用于将功率放大后的脉冲激光传输到材料，并增加部分回射激光到超辐射 发光二极管（3)的传输距离。
9. 根据权利要求8所述的一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的MOPA脉冲光纤激光 器，其特征在于：所述第二延时光纤（24)的长度1^具体由以下公式获得，
其中，脉冲半宽为d，空气中激光速度为c，光纤折射率为η，准直光隔离器的光纤长度 为L30
10. 根据权利要求1所述的一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的MOPA脉冲光纤激光 器，其特征在于：超辐射发光二极管驱动电路（10)还用于根据需要调制出不同脉宽不同频 率的脉冲信号，并控制超辐射发光二极管（3)的输出波形。
【专利摘要】本发明公开了一种基于脉冲驱动超辐射发光二极管的MOPA脉冲光纤激光器，包括光路模组(1)和电路模组(2)；所述光路模组(1)包括同轴依次连接的超宽带光源(3)、第一延时光纤(4)、第一光纤放大装置(5)、1个以上的第二光纤放大装置(7)、光电探测器(21)和输出隔离器(8)；所述电路模组(2)包括泵浦驱动电路(9)、超辐射发光二极管驱动电路(10)、输出控制电路(11)和保护电路(12)。本发明可有效保护脉冲驱动超辐射发光二极管免受反向激光的损坏，提高了激光器的寿命。
【IPC分类】H01S3-10, H01S3-067
【公开号】CN104733988
【申请号】CN201510145911
【发明人】胡小波, 汪鹏
【申请人】深圳市创鑫激光股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月31日