[发明专利]高功率光纤激光的选择性多通道输出系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种高功率光纤激光的选择性多通道输出系统及其控制方法，包括驱动模块、多通道输出终端和若干个并联设置的单模光纤激光器；若干个单模光纤激光器输入端与驱动模块并联，输出端与多通道输出终端并联。所述单模光纤激光器包括独立驱动电源、半导体泵浦源、多模光纤、高反射率光纤光栅、掺镱光纤和低反射率光纤光栅，独立驱动电源通过导线分别与驱动模块和半导体泵浦源连接，半导体泵浦源通过多模光纤与高反射率光纤光栅连接，高反射率光纤光栅通过掺镱光纤和低反射率光纤光栅连接，低反射率光纤光栅通过光纤接入多通道输出终端。本发明不需要振镜、可灵活的选择性输出光源、提高了高功率光纤激光器应用的效率。

技术领域

本发明属于光纤激光器技术领域，具体涉及一种高功率光纤激光的选择性多通道输出系统及其控制方法。

背景技术

与传统固体激光器相比，光纤激光器作为一种新兴的技术，具有转换效率高、光束质量好、热控管理方便、可调谐范围大、结构紧凑灵活等许多优点，能够获得高亮度、高功率和良好光束质量的激光输出，因此迅速成为激光领域的研究热点。近年来，凭借其高亮度和高效率等优势，高功率光纤激光器正逐渐渗透到各个应用领域，并促进光纤激光器技术快速发展。除了在激光切割、焊接等领域外，高功率光纤激光器在3D打印中也得到了广泛的应用，是目前商用激光3D打印装备中首选的激光器类别。

上述应用大都采用单通道输出激光，通过扫描来完成工作。尤其在3D打印中，单通道输出的激光经过高速振镜系统后聚焦，由振镜系统扫描实现聚焦激光从点到线，从线到面的横向移动。如德国ScanLAB公司的SCANcube7型扫描镜。但这种依赖振镜实现扫描有其无法避免的缺点：一是采用的动态聚焦镜价格比较昂贵，二是控制软件比较复杂。

目前，在依赖高功率光纤激光应用中，能够选择性的产生高功率结构光的激光技术还未见报道。本发明研究的高功率光纤激光的多通道选择输出技术，以光纤激光器有选择性的多通道输出代替传统激光单通道横向扫描，大大提高了高功率光纤激光器在各大应用中的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高功率光纤激光的选择性多通道输出系统及其控制方法，解决了高功率光纤激光器应用中不能选择性产生光源的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种高功率光纤激光的选择性多通道输出系统，包括驱动模块、多通道输出终端和若干个并联设置的单模光纤激光器；若干个单模光纤激光器输入端与驱动模块并联，输出端与多通道输出终端并联。

所述单模光纤激光器包括独立驱动电源、半导体泵浦源、多模光纤、高反射率光纤光栅、掺镱光纤和低反射率光纤光栅，独立驱动电源通过导线分别与驱动模块和半导体泵浦源连接，半导体泵浦源通过多模光纤与高反射率光纤光栅连接，高反射率光纤光栅通过掺镱光纤和低反射率光纤光栅连接，低反射率光纤光栅通过光纤接入多通道输出终端。

一种基于高功率光纤激光的选择性多通道输出系统的控制方法，步骤如下：

步骤1：根据实际情况，在驱动模块上选择激光输出的通道，并且设定相应电流、电压；

步骤2：驱动模块根据选择激光输出的通道，控制对应的独立驱动电源；

步骤3：独立驱动电源将电流电压信息传输至半导体泵浦源，接收到信息的半导体泵浦源发出的泵浦光耦合至多模光纤中，并依次传输至高反射率光纤光栅、掺镱增益光纤和低反射率光纤光栅构成的谐振腔中，在谐振腔中放大，得到放大的泵浦光；

步骤4：经过放大的泵浦光，形成高能量的激光，从多通道输出终端输出。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：本发明不需要振镜、可灵活的选择性输出光源、提高了高功率光纤激光器应用的效率。

附图说明

图1为本发明高功率光纤激光的选择性多通道输出系统的结构示意图。