一种高效率双向泵浦光纤激光器的制作方法

本技术涉及一种高效率双向泵浦光纤激光器，尤其的涉及焊接用高功率光纤激光器。

背景技术：

1、随着激光焊接的发展，高功率光纤激光器作为焊接用激光器被广泛应用，而对于高功率光纤激光器而言，其泵浦效率非常重要，光纤激光器是一种以掺杂稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，具有稳定性好、结构简单、便于维修等优点。现有的光纤激光器结构中，谐振腔内的泵浦光很难做到完全吸收，残余的泵浦光会在激光器内部转化成热量，给激光器的散热增加难度，同时也会给激光器带来更大的损耗，最终会降低激光器的输出功率和能量转换效率。通过增加谐振腔内增益光纤的长度能够提高泵浦光的利用率，但同时也会降低受激拉曼散射等非线性效应的阈值，限制输出功率的提升。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提出一种高效率双向泵浦光纤激光器，解决双向泵浦光纤激光器存在的泵浦光吸收不充分问题，来提高光纤激光器能量转换效率。

2、为解决上述问题，本实用新型提供了一种高效率双向泵浦光纤激光器，包括反向剥除器、包层高反光栅、泵浦半导体激光器、正向合束器、腔内高反光栅、第一增益光纤、腔内低反光栅、反向合束器、第二增益光纤、正向剥除器；其中第一增益光纤位于腔内高反光栅和腔内低反光栅两者之间，构成激光器的增益谐振腔；反向剥除器位于光纤激光器的第一侧，反向剥除器的第二侧连接包层高反射光栅的第一侧，包层高反射光栅的第二侧连接正向合束器的第一侧，正向合束器的第一侧同时连接有一个或多个泵浦半导体激光器的输出端；正向合束器的第二侧连接腔内高反光栅的第一侧；腔内高反光栅的第二侧连接第一增益光纤的第一侧；第一增益光纤的第二侧连接腔内低反光栅的第一侧；腔内低反光栅的第二侧连接反向合束器的第一侧；第二增益光纤的第一侧连接反向合束器的第二侧；反向合束器的第二侧同时连接有一个或多个泵浦半导体激光器的输出端；第二增益光纤的第二侧连接正向剥除器的第一侧，正向剥除器的第二侧作为光纤激光的输出端。

3、优选地，第一增益光纤和第二增益光纤采用掺镱光纤。

4、优选地，包层高反光栅采用高反布拉格光栅，光栅结构只存在于包层内，不延伸到纤芯中。

5、本实用新型的有益效果在于，通过包层高反光栅将反向传输的残余泵浦光返回增益腔内进行二次吸收，避免了反向端过多的能量浪费，同时在谐振腔外额外接入一段增益光纤对最终输出端的残余泵浦光进行再次吸收，提升双向泵浦光纤激光器的能量转换效率。

技术特征：

1.一种双向泵浦光纤激光器，包括反向剥除器、包层高反光栅、泵浦半导体激光器、正向合束器、腔内高反光栅、第一增益光纤、腔内低反光栅、反向合束器、第二增益光纤、正向剥除器；其中第一增益光纤位于腔内高反光栅和腔内低反光栅两者之间，构成激光器的增益谐振腔；反向剥除器位于光纤激光器的第一侧，反向剥除器的第二侧连接包层高反射光栅的第一侧，包层高反射光栅的第二侧连接正向合束器的第一侧，正向合束器的第一侧同时连接有一个或多个泵浦半导体激光器的输出端；正向合束器的第二侧连接腔内高反光栅的第一侧；腔内高反光栅的第二侧连接第一增益光纤的第一侧；第一增益光纤的第二侧连接腔内低反光栅的第一侧；腔内低反光栅的第二侧连接反向合束器的第一侧；第二增益光纤的第一侧连接反向合束器的第二侧；反向合束器的第二侧同时连接有一个或多个泵浦半导体激光器的输出端；第二增益光纤的第二侧连接正向剥除器的第一侧，正向剥除器的第二侧作为光纤激光的输出端。

2.根据权利要求1所述的双向泵浦光纤激光器，第一增益光纤和第二增益光纤采用掺镱光纤，正向合束器第一侧连接的泵浦半导体激光器和反向合束器第二侧连接的泵浦半导体激光器作为光纤激光器的泵浦光为增益光纤提供双向泵浦，正向合束器和反向合束器作为泵浦激光的耦合器将泵浦激光从两侧耦合进第一增益光纤。

3.根据权利要求1所述的双向泵浦光纤激光器，包层高反光栅采用高反布拉格光栅，光栅结构只存在于包层内，不延伸到纤芯中。

技术总结
本技术公开了一种高效率双向泵浦光纤激光器，包括反向剥除器、包层高反光栅、泵浦半导体激光器、正向合束器、腔内高反光栅、第一增益光纤、腔内低反光栅、反向合束器、第二增益光纤、正向剥除器，解决双向泵浦光纤激光器存在的泵浦光吸收不充分问题，来提高光纤激光器能量转换效率。

技术研发人员：叶平平,张先明,丁建武,刘进辉
受保护的技术使用者：光惠（上海）激光科技有限公司
技术研发日：20230327
技术公布日：2024/1/12