本實用新型屬于中紅外激光器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙波長光纖激光器，尤其涉及一種基于1μm纖芯泵浦摻銩光纖產(chǎn)生1.5μm波長的光纖激光器。

背景技術(shù)：

高功率，高光束質(zhì)量的1μm光纖激光器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于材料加工領(lǐng)域，特別是金屬材料的切割，焊接。被加工的材料對激光的吸收和反射是與材料本身的性質(zhì)有關(guān)的，部分材料對1μm激光完全透明，例如玻璃，亞克力等，而有些材料則對1μm激光具有高反射率，例如鋁，銅等，對于具有高反射率或?qū)す馔耆该鞯拇庸げ牧希?μm光纖激光器則無法對其進行處理。

因此，針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，有必要提供一種新型的光纖激光器以對部分材料進行加工處理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種雙波長光纖激光器，其特征在于：多束泵浦源1發(fā)射出的激光進入合束器2合成一束光，所述合束器2的輸出端與1μm高反射率光纖光柵3輸入端連接，所述1μm高反射率光纖光柵3輸出端與摻鐿光纖4一端連接，所述摻鐿光纖4另一端與1μm低反射率光纖光柵5輸入端連接，所述1μm低反射率光纖光柵5輸出端與泵浦光剝離器6輸入端連接，所述泵浦光剝離器6輸出端與1.5μm高反射率光纖光柵7輸入端相連接，所述1.5μm高反射率光纖光柵7輸出端與摻銩光纖8一端連接，所述摻銩光纖8另一端與1.5μm低反射率光纖光柵9輸入端連接，所述1.5μm低反射率光纖光柵9輸出端與雙波長輸出端帽10輸入端連接。

進一步的，所述泵浦源1的光束數(shù)量為N-1束，所述合束器2為N*1合束器。

進一步的，所述合束器2輸出端通過所述1μm高反射率光纖光柵3的輸入端尾纖與所述1μm高反射率光纖光柵3相連接。

進一步的，所述泵浦光剝離器6一端經(jīng)打磨后與所述1μm低反射率光纖光柵5連接，所述浦光剝離器6另一端熔接于所述1.5μm高反射率光纖光柵的輸入端。

進一步的，所述1μm高反射率光纖光柵3和所述1.5μm高反射率光纖光柵7的反射率大于99.9％。

進一步的，所述1μm低反射率光纖光柵5和所述1.5μm低反射率光纖光柵9的反射率為4％-15％。

進一步的，所述雙波長輸出端帽10表面鍍有1μm和1.5μm波長增透膜，所述雙波長輸出端帽10的直徑為5-10mm。

本實用新型對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：

本實用新型提供的雙波長光纖激光器，可將通入的泵浦源變成含有1μm和1.5μm兩種波長的激光，利用1.5μm的激光對材料進行表面預(yù)處理，達到材料表面進行毛化等效果，再利用1μm的激光具有高吸收的性質(zhì)，從而對所加工處理的材料進行切割或者焊接，解決了現(xiàn)有技術(shù)中1μm光纖激光器無法對具有高反射率或?qū)す馔耆该鞯拇庸げ牧线M行處理的技術(shù)問題。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1：泵浦源 2：合束器 3：1μm高反射率光纖光柵

4：摻鐿光纖 5：1μm低反射率光纖光柵 6：泵浦光剝離器

7：1.5μm高反射率光纖光柵 8：摻銩光纖

9：1.5μm低反射率光纖光柵 10：雙波長輸出端帽

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1和實施例對本實用新型做詳細的說明。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖、

請參照圖1，多束泵浦源1發(fā)射出的激光進入合束器2合成一束光，泵浦源1的光束數(shù)量為N-1束，合束器2為N*1合束器，本實施方式內(nèi)，N取6，即采用6個915nm泵浦源1組成泵浦源模塊，每個泵浦源功率為70W，共計420W，光束經(jīng)過合束器2后功率為420W，合束器2的輸出端與1μm高反射率光纖光柵3輸入端連接，1μm高反射率光纖光柵3輸出端與摻鐿光纖4一端連接；光束進入1μm高反射率光纖光柵3包層內(nèi)又注入進摻鐿光纖4包層中去，泵浦光經(jīng)全反射在摻鐿光纖4包層中傳播，泵浦光經(jīng)過摻鐿光纖4纖芯時被吸收，摻鐿光纖4纖芯吸收泵浦光在最初階段產(chǎn)生1μm波段自發(fā)輻射光，摻鐿光纖4的另一端與1μm低反射率光纖光柵5輸入端連接，自發(fā)輻的光傳向1μm低反射率光纖光柵時，有4％-15％的與1μm低反射率光纖光柵5波長相同的光被反射回摻鐿光纖4，反射回的光在摻鐿光纖4纖芯中傳播，功率不斷被摻鐿光纖4放大，放大的光傳向1μm高反射率光纖光柵3，1μm高反射率光纖光柵3的反射率大于99.9％，與1μm高反射率光纖光柵3波長相同的光被反射回摻鐿光纖4內(nèi)，再經(jīng)過摻鐿光纖4的不斷放大后，再次傳向1μm低反射率光纖光柵5，不斷重復(fù)上述過程，沒有被反射回去剩余的泵浦光進入泵浦光剝離器6。泵浦光剝離器6通過10μm-30μm顆粒度大小的砂紙打磨后分別與1μm低反射率光纖光柵5連接，浦光剝離器6另一端熔接于1.5μm高反射率光纖光柵的輸入端。

具體而言，泵浦光剝離器6通過纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm的導(dǎo)能光纖纖進行傳播后進入1.5μm高反射率光纖光柵7后注入到摻銩光纖8中，摻銩光纖8另一端與1.5μm低反射率光纖光柵9輸入端連接。1.5μm高反射率光纖光柵7和1.5μm低反射率光纖光柵9的工作原理與1μm高低反射率光纖光柵的工作原理一樣，經(jīng)來回反射后，最終的光束經(jīng)雙波長輸出端帽10輸出，雙波長輸出端帽10表面鍍有1μm和1.5μm波長增透膜，雙波長輸出端帽10的直徑為5-10mm。此時，輸出的激光中包含1μm和1.5μm兩種波長的激光，激光器中1.5μm波長的激光，首先對材料進行預(yù)處理，然后再利用1μm波長的激光的高功率特性對材料進行切割，焊接處理。

以下列舉三個實施例，對雙波長光纖激光器的具體部件的參數(shù)進行舉例，根據(jù)實際應(yīng)用的不同，各部件的參數(shù)可相應(yīng)做以調(diào)整。

實施例一

泵浦源模塊中的泵浦源1采用915nm半導(dǎo)體激光器，泵浦源模塊的輸出尾纖的纖芯直徑為105μm，包層直徑為125μm，纖芯數(shù)值孔徑為0.22,輸出功率70W，輸出波長915±2nm，波長半寬全高小于2nm，泵浦源內(nèi)部鍍有1080nm，1064nm激光防反功能的膜。

合束器2采用7*1合束器，合束器2的輸入尾纖纖芯的直徑為105μm，包層直徑為125μm，纖芯數(shù)直孔徑為0.22，合束器2輸出尾纖的包層直徑400μm，合束器2輸出尾纖直接利用1μm高反射率光纖光柵3的輸入尾纖，減少1μm高反射率光纖光柵3與合束器2的一個熔接點。

1μm高反射率光纖光柵3的中心波長為1080nm，帶寬小于2nm，反射率大于99.9％，1μm高反射率光纖光柵的纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm。

采用波長為915nm，吸收系數(shù)0.4dB/m的摻鐿光纖4，摻鐿光纖4纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm，使用長度為45米，外包層形狀為八邊形。

1μm低反射率光纖光柵5，中心波長為1080nm，帶寬小于0.5nm，反射率為10％，纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm。

泵浦光剝離器6，由纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm的導(dǎo)能光纖在1μm低反射率光纖光柵5的尾纖上通過砂紙打磨方法制作，減少泵浦光剝離器6與1μm低反射率光纖光柵5的熔接點。

1.5μm高反射率光纖光柵7，中心波長為1550nm，帶寬小于2nm，纖芯直徑為25μm，包層直徑為400μm，反射率大于99.9％。

摻銩光纖8，長度為9.6m，纖芯直徑為25μm,包層直徑為400μm,包層泵浦時，對1080nm激光吸收系數(shù)為0.35dB/m，對915nm吸收系數(shù)為1.1dB/m。

1.5μm低反射率光纖光柵9，中心波長1.55μm，帶寬小于0.5nm,纖芯直徑為25μm，包層直徑為400μm，反射率10％。

雙波長輸出端帽10的直徑為5mm，輸出端鍍有1μm和1.5μm高透膜，端帽側(cè)面采用打磨的方法毛化。

實施例二

泵浦源模塊中的泵浦源1采用915nm半導(dǎo)體激光器，泵浦源模塊輸出尾纖纖芯直徑為200μm，包層直徑為220μm，纖芯數(shù)值孔徑為0.22,輸出功率70W，輸出波長915±2nm，波長半寬全高小于2nm，泵浦源內(nèi)部鍍有1080nm，1064nm激光防反功能的膜。

合束器2采用7*1合束器，輸入尾纖纖芯直徑為200μm，包層直徑為220μm，纖芯數(shù)直孔徑為0.22，合束器2輸出尾纖的包層直徑為400μm，合束器2輸出尾纖直接利用1μm高反射率光纖光柵3尾纖，減少1μm高反射率光纖光柵3與合束器2的一個熔接點。

1μm高反射率光纖光柵3的中心波長為1064nm，帶寬小于2nm，反射率大于99.9％，1μm高反射率光纖光柵纖芯的直徑為20μm，包層直徑為400μm。

采用波長為915nm，吸收系數(shù)0.4dB/m的摻鐿光纖4，摻鐿光纖4纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm，使用長度為45米，外包層形狀為八邊形。

1μm低反射率光纖光柵5，中心波長為1064nm，帶寬小于0.5nm，反射率為15％，纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm。

泵浦光剝離器6，由纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm的導(dǎo)能光纖在1μm低反射率光纖光柵5的尾纖上通過砂紙打磨方法制作，減少泵浦光剝離器6與1μm低反射率光纖光柵5的熔接點。

1.5μm高反射率光纖光柵7，中心波長為1550nm，帶寬小于2nm，纖芯直徑為25μm，包層直徑為400μm，反射率大于99.9％。

摻銩光纖8，長度為9.6m，纖芯直徑為25μm,包層直徑為400μm,包層泵浦時，對1080nm激光吸收系數(shù)為0.35dB/m，對915nm吸收系數(shù)為1.1dB/m。

1.5μm低反射率光纖光柵9，中心波長為1.55μm，帶寬小于0.5nm,纖芯直徑為25μm，包層直徑為400μm，反射率為15％。

雙波長輸出端帽10的直徑為8mm，輸出端鍍有1μm和1.5μm高透膜，端帽側(cè)面采用打磨的方法毛化。

實施例三

泵浦源模塊中的泵浦源1采用915nm半導(dǎo)體激光器，泵浦源模塊的輸出尾纖的纖芯直徑為105μm，包層直徑為125μm，纖芯數(shù)值孔徑為0.22,輸出功率70W，輸出波長915±2nm，波長半寬全高小于2nm，泵浦源內(nèi)部鍍有1080nm，1064nm激光防反功能的膜。

合束器2采用7*1合束器，輸入尾纖纖芯直徑為105μm，包層直徑為125μm，纖芯數(shù)直孔徑為0.22，合束器2的輸出尾纖包層直徑為400μm，合束器2的輸出尾纖直接利用1μm高反射率光纖光柵3尾纖，減少1μm高反射率光纖光柵3與合束器2的一個熔接點。

1μm高反射率光纖光柵3中心波長為1080nm，帶寬小于2nm，反射率大于99.9％，1μm高反射率光纖光柵纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm。

采用波長為915nm，吸收系數(shù)0.4dB/m的摻鐿光纖4，摻鐿光纖4纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm，使用長度為45米，外包層形狀為八邊形。

1μm低反射率光纖光柵5，中心波長為1080nm，帶寬小于0.5nm，反射率4％，纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm。

泵浦光剝離器6，由纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm的導(dǎo)能光纖在1μm低反射率光纖光柵5的尾纖上通過砂紙打磨方法制作，減少泵浦光剝離器6與1μm低反射率光纖光柵5的熔接點。

1.5μm高反射率光纖光柵7，中心波長1550nm，帶寬小于2nm，纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm，反射率大于99.9％。

摻銩光纖8，長度為9.6m，纖芯直徑20μm,包層直徑400μm,包層泵浦時，對1080nm激光吸收系數(shù)為0.35dB/m，對915nm吸收系數(shù)為1.1dB/m。

1.5μm低反射率光纖光柵9，中心波長1.55μm，帶寬小于0.5nm,纖芯直徑為20μm，包層直徑為400μm，反射率為4％。

雙波長輸出端帽10，端帽直徑10mm，輸出端鍍有1μm和1.5μm高透膜，端帽側(cè)面采用打磨的方法毛化。

雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。