一种基于复合环形腔的相干组束高功率光纤激光器

摘要

本实用新型公开了一种基于复合环形腔的相干组束高功率光纤激光器，包括种子光源部分、三级放大部分和组束部分；其中种子光源部分包括第一泵浦源、第一波分复用器、第一铒/镱共掺光纤、第一耦合器、全光纤隔离器、第二耦合器、光纤光栅、光纤法布里波罗标准具；三级放大部分包括第二泵浦源、第三泵浦源、第四泵浦源、第二波分复用器、第三波分复用器、第四波分复用器、第二铒/镱共掺光纤、第三铒/镱共掺光纤、第四铒/镱共掺光纤、第三耦合器、第四耦合器、第五耦合器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第三偏振控制器、第一相位调制器、第二相位调制器、第三相位调制器；组束部分包括第一单模光纤、第二单模光纤、第三单模光纤、组束装置，连接成至少三级放大结构。适用于激光武器、空间光通信、激光加工、遥感、激光雷达等要求激光输出功率高且光束质量好的领域。

主权项

一种基于复合环形腔的相干组束高功率光纤激光器，其特征在于，包括种子光源部分、三级放大部分和组束部分；其中种子光源部分包括第一泵浦源(101)、第一波分复用器(102)、第一铒/镱共掺光纤(103)、第一耦合器(104)、全光纤隔离器(105)、第二耦合器(106)、光纤光栅(107)、光纤法布里波罗标准具(108)；三级放大部分包括第二泵浦源(201)、第三泵浦源(202)、第四泵浦源(203)、第二波分复用器(204)、第三波分复用器(205)、第四波分复用器(206)、第二铒/镱共掺光纤(207)、第三铒/镱共掺光纤(208)、第四铒/镱共掺光纤(209)、第三耦合器(210)、第四耦合器(211)、第五耦合器(212)、第一滤波器(213)、第二滤波器(214)、第三滤波器(215)、第一偏振控制器(216)、第二偏振控制器(217)、第三偏振控制器(218)、第一相位调制器(219)、第二相位调制器(220)、第三相位调制器(221)；组束部分包括第一单模光纤(301)、第二单模光纤(302)、第三单模光纤(303)、组束装置(304)，其中第一泵浦源(101)的输出端接第一波分复用器(102)的(1021)端口，第一波分复用器(102)的(1023)端口接第一铒/镱共掺光纤(103)的一端，第一铒/镱共掺光纤(103)的另一端接第一耦合器(104)的(1042)端口，第一耦合器(104)的(1041)端口和(1044)端口接起来构成次环形腔，第一耦合器(104)的(1043)端口接全光纤隔离器(105)的输入端，全光纤隔离器(105)的输出端接第二耦合器(106)的(1061)端口，第二耦合器(106)的(1063)端口接光纤光栅(107)的一端，光纤光栅(107)的另一端不作处理，第二耦合器(106)的(1062)端口接光纤法布里波罗标准具(108)的一端，光纤法布里波罗标准具(108)的另一端接第一波分复用器(102)的(1022)端口，构成主环形腔；第二耦合器(106)的(1064)端口接第二波分复用器(204)的(2042)端口，第二 波分复用器(204)的(2041)端口接第二泵浦源(201)的输出端，第二波分复用器(204)的(2043)端口接第二铒/镱共掺光纤(207)的一端，第二铒/镱共掺光纤(207)的另一端接第三耦合器(210)的(2102)端口，第三耦合器(210)的(2103)端口接第三波分复用器(205)的(2052)端口，第三耦合器(210)的(2104)端口接第一滤波器(213)的一端，第一滤波器(213)的另一端接第一偏振控制器(216)的一端，第一偏振控制器(216)的另一端接第一相位调制器(219)的一端，第一相位调制器(219)的另一端接第一单模光纤(301)的一端，第一单模光纤(301)的另一端装在组束装置(304)上；第三波分复用器(205)的(2051)端口接第三泵浦源(202)的输出端，第三波分复用器(205)的(2053)端口接第三铒/镱共掺光纤(208)的一端，第三铒/镱共掺光纤(208)的另一端接第四耦合器(211)的(2112)端口，第四耦合器(211)的(2113)端口接第四波分复用器(206)的(2062)端口，第四耦合器(211)的(2114)端口接第二滤波器(214)的一端，第二滤波器(214)的另一端接第二偏振控制器(217)的一端，第二偏振控制器(217)的另一端接第二相位调制器(220)的一端，第二相位调制器(220)的另一端接第二单模光纤(302)的一端，第二单模光纤(302)的另一端装在组束装置(304)上；第四波分复用器(206)的(2061)端口接第四泵浦源(203)的输出端，第四波分复用器(206)的(2063)端口接第四铒/镱共掺光纤(209)的一端，第四铒/镱共掺光纤(209)的另一端接第五耦合器(212)的(2122)端口，第五耦合器(212)的(2124)端口接第三滤波器(215)的一端，第三滤波器(215)的另一端接第三偏振控制器(218)的一端，第三偏振控制器(218)的另一端接第三相位调制器(221)的一端，第三相位调制器(221)的另一端接第三单模光纤(303)的一端，第三单模光纤(303)的另一端装在组束装置(304)上；第一单模光纤(301)、第二单模光纤(302)、第三单模光纤(303)输出端通过组束装置(304) 进行不同形式的排列，连接成至少三级放大结构，第一泵浦源(101)、第二泵浦源(201)、第三泵浦源(202)和第四泵浦源(203)均为相同波长激光器。