一种分离放大光纤激光器系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光器技术领域，尤其涉及一种分离放大光纤激光器系统。
【背景技术】
[0002]高峰值功率激光器在激光打标、激光深雕及焊接等领域具有重要的、无可取代的应用。一般激光器需要接带有隔离器的光纤输出头才可以方便、灵活地应用于工业加工中，但是高峰值功率激光器输出脉冲由于其较高的峰值功率，容易与光纤输出头中的较长的光纤光缆部分产生严重非线性效应，如拉曼效应。这些非线性效应对产品的稳定性造成多方面不良的影响，首先限制了光纤激光器的最大可输出功率；其次，由于其输出波长范围变宽，导致其在激光打标等应用时因透镜对波长的敏感性引起聚焦的问题，从而影响应用效果；再次，激光器在激光加工时不可避免地会反射一部分光回去，如果光纤输出头中有拉曼光谱存在，会随着输出传输光纤返回去，然而激光器内部由于价格和制造工艺限制，一般带宽较窄，只限于隔离信号波段，而对拉曼光谱波段透明，从而导致激光器种子源损伤或损坏，从而降低产品的稳定性。
[0003]如图1所示，现有光纤激光器的信号源I’连接隔离器2’，从隔离器2’出来的信号接入放大模块3’，信号被放大模块3’放大后经光缆4’传输由光纤输出头5’输出为平行光。
[0004]如图2所示，其中曲线laser I 12’为信号源出来的信号经过放大模块放大后出来的光谱曲线，此时laser I 12’的输出平均功率>20W，峰值功率为20KW，重复频率为25Khz、脉冲宽度为200ns时的光谱曲线。从图中可以看出此时几乎没有产生如受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering, SRS)、受激布里渊散射(Stimulated BrillouinScattering, SBS)等非线性效应，此时放大后的峰值功率可以高于25KW，但是高的峰值功率激光脉冲容易与光纤发生SRS、SBS等非线性效应，而且随着光纤的长度越长，这种作用越严重。非线性效应容易对光纤及信号源造成损伤甚至损坏，严重影响激光器的性能。然而光纤激光器尤其在打标、探测等应用中，需要光缆较长，一般在2m以上，才方便操作与应用。一般地，对于纤芯为15 μ m的普通光纤，若激光器脉冲的峰值功率高过5KW时，Im会产生约的拉曼部分的光谱。
[0005]其中laser 2 13’的光谱曲线，为上述激光脉冲经3m光缆传输后由光纤输出头输出测试光谱，此时laser 2 13’的输出平均功率为20W，峰值功率为20KW。对比laser I 12’曲线明显可以看出，具有较高峰值功率的激光脉冲在光缆传输中产生了 SRS，因此laser 213’的光谱中含有信号光及拉曼光谱。然而激光输出脉冲在进行激光应用时，会有一部分光脉冲返回至光路中，隔离器一般只能阻挡信号光，而对拉曼等其它非线性效应引起的非信号光源透明，所以这部分非线性效应光谱再经光缆至放大模块或者信号源内，极易造成放大模块及信号源的损坏。为了减少非线性效应对激光器造成损伤或者损坏，需要减少高峰值功率激光脉冲与光缆的作用距离。
[0006]综上可知，现有高峰值功率激光器，在安全及稳定性上显然存在缺陷，需要加以改进。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种分离放大光纤激光器系统。
[0008]本实用新型的技术方案包括一种分离放大光纤激光器系统，包括:沿光路依次布置的信号源、隔离器、光纤光缆及放大输出组件，其中，所述放大输出组件包括集成的放大模块和光纤输出头模块。
[0009]优选地，所述放大模块和光纤输出头模块由短光纤连接。
[0010]优选地，所述短光纤长度为O?50cm。
[0011]优选地，所述光纤输出头模块包括沿光路依次布置的包层模消除装置、隔离器、扩束镜。
[0012]优选地，所述信号源的平均功率范围为O?5W。
[0013]优选地，所述光纤光缆的长度为0.1?10m。
[0014]本实用新型的有益效果包括:采用上述紧凑设置的放大输出组件，信号直接输出，避免了非线性效应的产生，保证激光器的高峰值功率、高平均功率的安全稳定输出。
【附图说明】
[0015]图1为现有技术中的光纤激光器的结构示意图。
[0016]图2为现有技术中的光纤激光器的经光缆输出前后光谱图。
[0017]图3为本实用新型的光纤激光器系统的结构示意图。
[0018]图4为本实用新型的光纤激光器系统的放大输出组件结构示意图。
[0019]图5为本实用新型的光纤激光器系统的光纤输出头模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0021]—种分离放大光纤激光器系统，包括:沿光路依次布置的信号源、隔离器、光纤光缆及放大输出组件，其中，所述放大输出组件包括集成的放大模块和光纤输出头模块。
[0022]本实用新型技术方案采用紧凑设置的放大输出组件，信号直接输出，避免了非线性效应的产生，保证激光器的高峰值功率、高平均功率的安全稳定输出。
[0023]如图3所示，一种分离放大光纤激光器系统10，包括:沿光路依次布置的信号源11、隔离器12、光纤光缆13及放大输出组件15，其中，上述放大输出组件15包括集成的放大模块16和光纤输出头模块17。
[0024]放大模块16输入端连接光纤光缆13，放大模块16输出端连接光纤输出头模块17。
[0025]如图4所示，放大模块16和光纤输出头模块17连接紧凑，形成一个整体，易于活动，方便操作。进一步地，放大模块16和光纤输出头模块17由短光纤18连接。
[0026]上述短光纤18长度优选为O?50cm，由此经过放大模块16放大的信号只需经过较短的光纤18直接输出，避免了非线性效应的产生，保证激光器的高峰值功率、高平均功率的安全稳定输出。
[0027]如图5所示，上述光纤输出头模块17包括沿光路依次布置的包层模消除装置19、隔离器20、扩束镜21。其中，包层模消除装置19主要用于去除残留的栗浦光；隔离器20为高功率隔离器，防止激光器在应用于返回去的信号光对激光器造成损伤；扩束镜21主要将光斑扩大并平行输出，方便实现远距离应用。
[0028]信号源11的平均功率范围为O?5W，经过隔离器12后激光脉冲14的峰值功率仍然低于5KW，这样低的峰值功率激光脉冲经光纤光缆13传至放在输出模块15内。
[0029]光纤光缆13的长度为0.1?10m，即使光纤光缆13的长度较长，但由于激光脉冲14的峰值功率低，不足以产生如SRS等非线性效应，因此经过光纤光缆13后的激光脉冲与输出时激光脉冲14几乎相同。
[0030]本实用新型的分离放大光纤激光器系统，安全稳定:减少高峰值功率、高平均功率的激光脉冲与光纤光缆的作用距离，从而减少非线性效应的产生，保证了激光器的高峰值功率、高平均功率的安全稳定输出；降低成本:这种方法减少了其它隔离器、光栅的使用，减少成本。
[0031]以上所述本实用新型的【具体实施方式】，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种分离放大光纤激光器系统，其特征在于，包括:沿光路依次布置的信号源、隔离器、光纤光缆及放大输出组件，其中，所述放大输出组件包括集成的放大模块和光纤输出头模块。2.如权利要求1所述的分离放大光纤激光器系统，其特征在于，所述放大模块和光纤输出头模块由短光纤连接。3.如权利要求2所述的分离放大光纤激光器系统，其特征在于，所述短光纤长度为O?50cmo4.如权利要求2所述的分离放大光纤激光器系统，其特征在于，所述光纤输出头模块包括沿光路依次布置的包层模消除装置、隔离器、扩束镜。5.如权利要求1所述的分离放大光纤激光器系统，其特征在于，所述信号源的平均功率范围为O?5W。6.如权利要求1所述的分离放大光纤激光器系统，其特征在于，所述光纤光缆的长度为 0.5 ?1m0
【专利摘要】本实用新型公开一种分离放大光纤激光器系统，包括：沿光路依次布置的信号源、隔离器、光纤光缆及放大输出组件，其中，所述放大输出组件包括集成的放大模块和光纤输出头模块。本实用新型采用紧凑设置的放大输出组件，信号直接输出，避免了非线性效应的产生，保证激光器的高峰值功率、高平均功率的安全稳定输出。
【IPC分类】H01S3/067, H01S3/10
【公开号】CN204835192
【申请号】CN201520180480
【发明人】安德·百博, 荆利青, 陈子聪
【申请人】深圳激扬光电有限公司, 深圳镭射微视科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年3月27日