[发明专利]一种共谐振腔的级联泵浦模块及激光器

说明书

本发明公开了一种共谐振腔的级联泵浦模块，该泵浦模块包括沿光路方向依次设置的碟片激光器、分光系统、耦合系统(7)、增益物质及反射系统(8)，其中，所述碟片激光器包括泵浦光源、腔镜(2)和有源增益镜(1)；所述泵浦光源用于对所述有源增益镜(1)进行泵浦，产生激光，所述激光被所述分光系统反射，并经耦合系统聚焦耦合进所述增益物质，被所述反射系统(8)反射，所述激光按原光路返回，所述分光系统用于透射需要的激光，反射不需要的激光。本发明还公开了一种具有所述泵浦模块的激光器。本发明的共谐振腔的级联泵浦模块，利用碟片激光器腔内产生的激光，多次经过增益光纤，从而使得光纤吸收的泵浦光增加，光转换效率大大提高。

技术领域

本发明属于光电子技术领域，更具体地，涉及一种共谐振腔的级联泵浦模块及激光器。

背景技术

同带泵浦，又称谐振泵浦，是一种可以极大提高泵浦功率，减小激光系统量子亏损，降低热效应的泵浦方式。目前IPG公司生产的10kw基模光纤激光器，采取的就是同带泵浦方案。

现有的同带泵浦方案最大的问题是，泵浦波长并不是在增益物质的吸收峰上，导致增益物质对泵浦光的吸收系数很低。对于光纤激光器来说，目前解决这一问题的办法有：(1)提高掺杂浓度；(2)增加纤芯面积；(3)减小内包层面积。但是随之而来带来的问题在于，提高掺杂浓度容易引入更多杂质，引起浓度淬灭；增加纤芯面积不仅会导致输出激光的模式变差，也会导致纤芯的热透镜效应增加；减小内包层会导致注入泵浦光总功率降低。目前解决上述问题的方法主要有采用大模场面积光纤，以及光子晶体光纤两种方案。

专利文献US8953648 B2公开了一种光纤激光器的多次泵浦方案，如图1所示。但专利文献US8953648 B2公开的多此泵浦方案存在如下缺陷或不足：

(1)泵浦光经过光纤后，球面反射镜被反射，再次回到光纤中；当泵浦光从光纤中出射时，是一个环形，会有一部分光经过球面反射镜漏掉，造成损耗；

(2)泵浦源采用半导体泵浦，光束质量很差，亮度很低，没办法让更多的泵浦光进入光纤，使得其输出功率有一个上限。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种共谐振腔的级联泵浦模块，并提供一种具有所述共谐振腔的级联泵浦模块的激光器，其目的在于利用碟片激光器腔内产生的激光，多次经过增益光纤，从而使得光纤吸收的泵浦光增加，光转换效率大大提高。

为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种共谐振腔的级联泵浦模块，其特征在于，该泵浦模块包括沿光路方向依次设置的碟片激光器、分光系统、耦合系统、增益物质及反射系统，其中，

所述碟片激光器包括泵浦光源、腔镜和有源增益镜；

所述泵浦光源用于对所述有源增益镜进行泵浦，以产生激光，所述激光可入射到所述分光系统后被反射至所述耦合系统，该耦合系统用于对所述激光进行聚焦耦合，以对所述增益物质进行增益，增益后的激光入射到所述反射系统中，该反射系统用于对入射的激光进行反射，反射后的激光用于再次进入所述增益物质并被增益，增益后的激光经过所述耦合系统后进入所述分光系统，该分光系统可将不需要的激光分光并反射至所述有源增益镜进行再次泵浦，泵浦产生的激光可再次入射到分光系统中，以此方式实现激光的多次循环泵浦和增益。

进一步地，所述碟片激光器为一台或多台。

进一步地，所述耦合系统(7)的数量与所述碟片激光器的数量相匹配。

进一步地，所述分光系统的数量与所述碟片激光器的数量相匹配。

进一步地，所述分光系统为双色镜。

进一步地，所述耦合系统(7)为球面透镜或抛物面反射镜。

进一步地，所述球面透镜组耦合镜或抛物面反射镜组的口径、焦距与所述增益物质的内包层口径，数值孔径相匹配。