[实用新型]以单频半导体激光器为种子源的单频光纤激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤及激光技术领域，具体的说是一种以单频半导体激光器为种子源的单频光纤激光器系统。

背景技术

单频的半导体激光器具有体积小、无跳模、功率稳定等优秀特质，然而由于输出功率较低，一般在毫瓦量级，无法满足一些应用需求。光纤激光器/放大器是以掺杂稀土元素的光纤为增益介质的激光器/放大器，通过掺杂不同的稀土元素，如饵（Er），镒（Yb），铥（Tm），钬（Ho），钕（Nd）等，光纤激光器/放大器的工作波段覆盖了从紫外到中红外。与其他激光器/放大器相比，光纤激光器/放大器具有能量转化率高、输出光束质量好、结构紧凑稳定、无需光路调整、散热性能好、寿命长和无需维护等鲜明特点，因此得到快速发展以及广泛地应用。

以单频的半导体激光器为种子源，通过光纤放大器对激光功率进行有效放大得到高功率的单频激光以满足量子通信、非线性变频、传感等应用领域，具有重大的创新性，同时具有重要的经济效益及社会效益。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型旨在提供一种高功率、无跳模、工作稳定可靠、维护简单的以单频半导体激光器为种子源的单频光纤激光器。

一种以单频半导体激光器为种子源的单频光纤激光器，包括主振荡器、功率放大器、激光分束单元和多路激光输出头，其特征在于主振荡器为工作于2μm波段的单频半导体激光器；功率放大器为光纤放大器，光纤放大器由多级光纤放大级构成，每一级光纤放大级均包括光纤合束器、多模半导体激光泵浦、双包层掺铥光纤和光纤隔离器，光纤合束器的泵浦端与多模半导体激光泵浦相接，光纤合束器的输出端与双包层掺铥光纤一端相连，双包层掺铥光纤另一端与光纤隔离器相连，所述激光分束单元包括光谱滤波器和光纤分束器，光谱滤波器的输出端与光纤分束器的输入端相接，其中单频半导体激光器的输出端与第一级光纤放大级的光纤合束器的信号端相接，最后一级光纤放大级的光纤隔离器的输出端与光谱滤波器的输入端相接，光纤分束器输出端与多路激光输出头相接。

一种以单频半导体激光器为种子源的单频光纤激光器，包括主振荡器、功率放大器、激光分束单元和多路激光输出头，其特征在于主振荡器为工作于2μm波段的单频半导体激光器；功率放大器为光纤放大器，光纤放大器由一级光纤放大级组成，光纤放大级包括光纤合束器、多模半导体激光泵浦、双包层掺铥光纤和光纤隔离器，所述激光分束单元包括光谱滤波器和光纤分束器，其中单频半导体激光器的输出端与光纤合束器的信号端相接，光纤合束器的泵浦端与多模半导体激光泵浦相接，光纤合束器的输出端与双包层掺铥光纤一端相连，双包层掺铥光纤另一端与光纤隔离器相连，功率放大器光纤隔离器的输出端与光谱滤波器的输入端相接，光谱滤波器的输出端与光纤分束器的输入端相接，光纤分束器输出端与多路激光输出头相接。

本实用新型所述主振荡器由半导体激光驱动器、2μm波段单频半导体激光器和光纤隔离器组成，半导体激光驱动器驱动一个光纤耦合的2μm波段单频半导体激光器输出激光，单频半导体激光器的输出光纤与光纤隔离器的输入光纤相焊接，主振荡器光纤隔离器的输出端与光纤合束器的信号端相接。

本实用新型所述光纤分束器包括第一光纤分束器和第二光纤分束器，光谱滤波器的输出端与第一光纤分束器的输入端相接；第一光纤分束器的输出端分别与第二光纤分束器相连，第二光纤分束器（14）的输出端分别与多路激光输出头相连，其中第一光纤分束器可以为1×3光纤分束器，也可以为1×N光纤分束器，第二光纤分束器可以为1×2光纤分束器，也可以为为1×N光纤分束器。此外，激光分束系统里面的光纤分束器并不限于四个，可以是两路或三路，用户可以通过增加光纤分束器实现更多路数的激光输出。