【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及光纖激光器整機系統(tǒng)，具體涉及一種小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)。
技術介紹
1、2μm波段激光處于大氣光學窗口并具有人眼安全等優(yōu)點，因此，在激光測距、激光遙感、激光醫(yī)療和光電對抗等領域具有廣泛的市場需求和重要的應用前景。同時，該波段激光器還是3～5μm寬帶可調諧中紅外光學參量振蕩器的重要泵浦源。目前，2μm波段激光源主要有摻銩、摻鈥以及銩鈥共摻的光纖激光器與固體激光器。其中，摻銩光纖激光器由于結構緊湊、散熱效果好、光束質量高等優(yōu)點而廣受關注。相比于傳統(tǒng)的激光系統(tǒng)，光纖激光器具有可實現(xiàn)基模光輸出，光束質量好；結構緊湊，易于實現(xiàn)小型化；環(huán)境適應力強；表面積/體積比大，容易散熱，實現(xiàn)高功率輸出等優(yōu)點。
2、銩離子在790nm波段存在強吸收，而該波段的高功率半導體激光器發(fā)展已比較成熟，可將其用作摻銩光纖激光器的泵浦源。但790nm波段作為泵浦源會存在大量的量子虧損，導致熱效應嚴重，制約著高功率摻銩光纖激光器的發(fā)展。
3、目前市面上商用化和產品化的高功率摻銩光纖激光器需要大體積的散熱裝置，便攜性差，外觀尺寸不能滿足小型緊湊化的需求。并且，光纖激光器的小型化、集成化和模塊化成為一個重要的發(fā)展趨勢。
4、綜上，針對目前現(xiàn)有摻銩光纖激光器體積尺寸較大，提出一種可產生高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)設計，具有很大的應用價值和市場前景。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決上述現(xiàn)有摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)的缺點，本專利技術提出一種小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，
2、本專利技術的技術方案如下:
3、一種小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特點在于，包括由上至下依次放置的光纖激光器模塊、水冷模塊和電控模塊；
4、所述的水冷模塊，用于分別對所述的光纖激光器模塊和電控模塊散熱；該水冷模塊的內部設有m型的水道，該m型的水道一端為進水口15，另一端為出水口16；
5、所述的光纖激光器模塊，包括n×1合束器、高反光纖布拉格光柵、增益光纖盤、低反光纖布拉格光、包層光濾除器、準直透鏡和吸收盒；所述增益光纖盤內設有彎曲半徑和u型槽道，該u型槽道的一端為入纖口，另一端為出纖口；所述的高反光纖布拉格光柵、低反光纖布拉格光和包層光濾除器位于所述進水口一側，所述的n×1合束器1位于所述出水口一側；
6、所述電控模塊，包括集成電路元件和n-1個泵浦源；
7、n-1個泵浦源的尾纖分別與所述的合束器的n-1輸入泵浦臂相連，該合束器的輸出臂與高反光纖布拉格光柵連接后，由增益光纖盤的入纖口進入并順時針環(huán)繞增益光纖盤，至出纖口伸出，順時針方向依次環(huán)繞連接低反光纖布拉格光、包層光濾除器和準直透鏡；所述的吸收盒與所述的合束器的第n輸入泵浦臂相連，用于吸收反向光。
8、優(yōu)選的，所述的水冷模塊上表面設有供所述合束器、高反光纖布拉格光柵、增益光纖盤、低反光纖布拉格光、包層光濾除器、準直透鏡和吸收盒嵌入固定的凹槽。
9、優(yōu)選的，所述高反光纖布拉格光柵、低反光纖布拉格光和包層光濾除器緊挨依次放置在水冷模塊的進水口一側，增益光纖盤位于中間，合束器位于水冷模塊的出水口一側。
10、進一步，本專利技術小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，還包括上蓋板和下蓋板，所述上蓋板安裝在所述光纖激光器模塊頂面，所述下蓋板安裝在所述電控模塊底面。
11、所述電控模塊還設有停按鈕、指示燈、上位機連接的串口、電源接口、光電二極管及供泵浦源的尾纖伸出的通孔。
12、所述光電二極管用于檢測所述光纖激光器模塊的光強，進而實現(xiàn)熔斷保護。
13、優(yōu)選的，所述吸收盒由至少2個吸收單元構成，其中一個作為備用件，2個吸收單元呈對角分布所述光纖激光器模塊的任一兩端，確保整體光路方向為順時針。
14、優(yōu)選的，所述的增益光纖盤所盤繞的光纖為摻銩光纖。
15、優(yōu)選的，所述的泵浦源為工作波長為790nm的半導體激光二極管。
16、優(yōu)選的，所述的高反光纖布拉格光柵和低反光纖布拉格光柵均為啁啾光柵。
17、優(yōu)選的，所述n≤7。
18、與現(xiàn)有技術相比，本專利技術的有益效果是：
19、1、采用增益光纖盤與水冷模塊一體式設計，使增益光纖充分散熱，散熱效率集中，避免摻銩光纖量子虧損導致的光斑抖動和效率下降，更能避免高功率下增益光纖燒毀的風險；
20、2、本專利技術光纖無源器件、有源器件構成的激光器模塊按序分布，與水冷模塊的水道對應，便于對激光器整機系統(tǒng)集中散熱，確保良好散熱效果的同時，優(yōu)化體積，實現(xiàn)小型化。
21、3、本專利技術中，光纖激光器系統(tǒng)所用器件均為全光纖結構，結構簡單，易于集成。
22、4、本專利技術具有模塊化設計、光學器件和電學器件分離，避免相互干擾，結構緊湊(寬度可縮小至200厘米以內，厚度不超過50厘米)、環(huán)境適應力強、散熱集中、便攜性強和穩(wěn)定性好等特點。
23、5、本專利技術可以實現(xiàn)高功率1.9-2μm激光輸出，可做為ho:ylf/ho:yap/ho:yag等晶體泵浦源，用于產生中紅外激光。在激光測距、激光遙感、激光醫(yī)療和光電對抗等領域具有廣泛的市場需求和重要的應用前景。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，包括由上至下依次放置的光纖激光器模塊、水冷模塊和電控模塊；
2.根據權利要求1所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，所述的水冷模塊上表面設有所述合束器、高反光纖布拉格光柵、增益光纖盤、低反光纖布拉格光、包層光濾除器、準直透鏡和吸收盒嵌入固定的凹槽。
3.根據權利要求1或2所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，還包括上蓋板和下蓋板，所述上蓋板安裝在所述光纖激光器模塊頂面，所述下蓋板安裝在所述電控模塊底面。
4.根據權利要求1或2所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，所述電控模塊還包括急停按鈕、指示燈、上位機連接的串口、電源接口、光電二極管、及供泵浦源的尾纖伸出的通孔，使泵浦源的尾纖經該通孔與所述的合束器的輸入泵浦臂相連。
5.根據權利要求4所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，所述光電二極管用于檢測所述光纖激光器模塊的光強，進而實現(xiàn)熔斷保護。
6.根據權利要求1所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其
7.根據權利要求1-6任一所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，所述的增益光纖盤所盤繞的光纖為摻銩光纖。
8.根據權利要求1-6任一所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，所述的泵浦源為工作波長為790nm的半導體激光二極管。
9.根據權利要求1-6任一所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，所述的高反光纖布拉格光柵和低反光纖布拉格光柵均為啁啾光柵。
10.根據權利要求1-6任一所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，所述N≤7。
...【技術特征摘要】
1.一種小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，包括由上至下依次放置的光纖激光器模塊、水冷模塊和電控模塊；
2.根據權利要求1所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，所述的水冷模塊上表面設有所述合束器、高反光纖布拉格光柵、增益光纖盤、低反光纖布拉格光、包層光濾除器、準直透鏡和吸收盒嵌入固定的凹槽。
3.根據權利要求1或2所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，還包括上蓋板和下蓋板，所述上蓋板安裝在所述光纖激光器模塊頂面，所述下蓋板安裝在所述電控模塊底面。
4.根據權利要求1或2所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特征在于，所述電控模塊還包括急停按鈕、指示燈、上位機連接的串口、電源接口、光電二極管、及供泵浦源的尾纖伸出的通孔，使泵浦源的尾纖經該通孔與所述的合束器的輸入泵浦臂相連。
5.根據權利要求4所述的小型化高功率摻銩光纖激光器整機系統(tǒng)，其特...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：余婷，賀振興，葉錫生，
申請(專利權)人：無錫中鐳光電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。