一種超連續(xù)譜光纖激光輸出裝置及激光系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光光電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高功率超連續(xù)譜光纖激光輸出裝置及激光系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高功率超連續(xù)譜光纖光源是一種具有超寬光譜范圍的新型激光光源，與傳統(tǒng)的寬帶光源(如白熾燈、ASE光源、SLED光源)相比，它具有光譜范圍更寬，相干特性更好等優(yōu)點，因此在很多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。如激光雷達(dá)、長途通訊、醫(yī)學(xué)成像，光譜分析以及光學(xué)計量等方面。近年來，隨著超連續(xù)譜產(chǎn)生技術(shù)的不斷發(fā)展，超連續(xù)譜光纖激光器的輸出功率水平由最初的瓦級上升到數(shù)十瓦甚至上百瓦量級，這就使得對超連續(xù)譜光纖激光器輸出端的技術(shù)指標(biāo)要求也隨之提高。
[0003]—般的光纖激光器輸出裝置僅針對單個波長設(shè)計，而超連續(xù)譜光纖激光器的輸出光譜范圍覆蓋紫外波段至紅外波段，因此現(xiàn)有的光纖激光輸出裝置無法滿足超連續(xù)譜激光輸出的應(yīng)用需求。其次，激光器在高功率條件下工作時，光纖輸出端面由于功率密度過大極易引起熱損傷。最后，輸出端表面及激光器工作表面引起的反射回光也會對傳輸光纖及光纖激光器內(nèi)其他光纖器件造成傷害，從而使得激光器無法正常穩(wěn)定工作。另外，激光器在不同工作條件下，由外界引起的回光功率也不一樣，如果不對激光器回光功率進(jìn)行實時監(jiān)測預(yù)警，就有可能對激光器造成永久性的傷害。綜上所述，對于高功率超連續(xù)譜光纖激光器，要求輸出裝置同時滿足高功率、寬光譜以及穩(wěn)定輸出這三種特性，是一個技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:如何在超連續(xù)譜激光器輸出端實現(xiàn)超連續(xù)譜光纖激光高功率、寬光譜以及穩(wěn)定的輸出。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種超連續(xù)譜光纖激光輸出裝置，其特征在于，包括:
[0006]激光傳輸模塊、回光處理器、光剝離器、熱處理器和封裝模塊，其中所述激光傳輸模塊包括依次連接的傳輸光纖、輸出端帽和光束聚焦準(zhǔn)直部件，以及設(shè)置在所述輸出端帽靠近傳輸光纖一側(cè)的光電探測器，所述光電探測器用于檢測所述輸出端帽的輸出端的回光功率;所述回光處理器設(shè)置在所述輸出端帽的連接所述傳輸光纖的一側(cè)，所述光剝離器設(shè)置在靠近所述輸出端帽的傳輸光纖上，所述熱處理器設(shè)置在所述激光傳輸模塊的下方，所述封裝模塊用于封裝所述激光傳輸模塊、回光處理器、光剝離器和熱處理器。
[0007]其中，所述裝置還包括設(shè)置在所述封裝模塊外部的傳輸光纖上的光纖保護(hù)管。
[0008]其中，所述輸出裝置還包括設(shè)置在所述封裝模塊外部的固定部件，所述固定部件用于將所述封裝模塊與其他設(shè)備固定。
[0009]其中，所述輸出端帽的與傳輸光纖連接的一端為錐形結(jié)構(gòu)，并且所述輸出端帽的錐形結(jié)構(gòu)嵌入到所述回光處理器中。
[0010]其中，所述回光處理器熱處理器設(shè)置為柱狀結(jié)構(gòu)，并且柱狀結(jié)構(gòu)的一個端面上設(shè)置有容納所述輸出端帽的錐形結(jié)構(gòu)的凹槽，所述柱狀結(jié)構(gòu)的另一個端面上具有V型凹槽，所述光剝離器位于所述V型凹槽中。
[0011 ]其中，所述光剝離器貼附在所述傳輸光纖上。
[0012]其中，所述熱處理器上具有容納所述傳輸光纖和所述光剝離器的凹槽。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提高一種超連續(xù)譜光纖激光系統(tǒng)，其特征在于，包括上述的超連續(xù)譜光纖激光輸出裝置。
[0014]本發(fā)明提供的一種超連續(xù)譜光纖激光輸出裝置及激光系統(tǒng)，通過在光纖輸出端熔接端帽，在端帽前端放置準(zhǔn)直聚焦結(jié)構(gòu)，通過對回光進(jìn)行光電探測，同時通過回光處理器以及熱處理器對整個系統(tǒng)工作中的回光及熱積累進(jìn)行及時處理，從而實現(xiàn)了高功率寬光譜的激光輸出，并且能夠降低輸出端面的光功率密度，提高了端面損傷閾值，無膜層端帽也增加了可輸出光譜寬度。同時，通過該輸出裝置，使得超連續(xù)光譜光纖激光器能夠?qū)崿F(xiàn)高功率、寬光譜激光穩(wěn)定輸出，同時實現(xiàn)了帶有聚焦準(zhǔn)直特性及回光功率實時監(jiān)測預(yù)警功能的光纖激光輸出裝置。
【附圖說明】
[0015]圖1示出了本發(fā)明的高功率超連續(xù)譜光纖激光輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2示出了本發(fā)明的輸出端帽與回光處理器的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3示出了本發(fā)明的光剝離器、傳輸光纖以及熱處理器的位置關(guān)系示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019]圖1示出了本發(fā)明的超連續(xù)譜光纖激光輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]參照圖1，本發(fā)明的一個實施例的超連續(xù)譜光纖激光輸出裝置，具體包括:
[0021]激光傳輸模塊、回光處理器5、光剝離器6、熱處理器7和封裝模塊8，其中，激光傳輸模塊包括依次連接的傳輸光纖3、輸出端帽2和光束聚焦準(zhǔn)直部件1，以及設(shè)置在輸出端帽的靠近傳輸光纖一側(cè)的光電探測器4。
[0022]如圖1所示，準(zhǔn)直聚焦系統(tǒng)1位于激光傳輸系統(tǒng)最前端，可實現(xiàn)激光準(zhǔn)直輸出，輸出端帽2與傳輸光纖3進(jìn)行熔接處理，降低輸出端面光功率密度，提高端面損傷閾值，可實現(xiàn)高功率全譜段激光輸出。
[0023]進(jìn)一步的實施例中，輸出端帽2在制作時不做鍍膜處理或根據(jù)需要鍍指定譜段膜層，可實現(xiàn)全譜段透射或部分譜段透射，并且采用光纖端帽熔接技術(shù)將傳輸光纖3輸出端帽2進(jìn)行熔接，降低了輸出端面光功率密度，提高了端面損傷閾值，增加了可輸出光譜寬度，實現(xiàn)了輸出裝置對高功率全譜段激光的輸出。
[0024]光電探測器4置于輸出端帽2的斜后方，通過檢測激光器工作過程中傳輸光線的輸出端的回光光功率，實現(xiàn)對激光器內(nèi)回光能量的實時監(jiān)測預(yù)警。
[0025]在一個實施例中，輸出端帽的與傳輸光纖連接的一端為錐形結(jié)構(gòu)，如圖2所示，并且該錐形激光嵌入到回光處理器5中。
[0026]回光處理器5設(shè)置在輸出端帽2的連接傳輸光纖3的一側(cè)，即設(shè)置在輸出端帽2后端，回光處理器5可以設(shè)置為柱狀結(jié)構(gòu)，并且柱狀結(jié)構(gòu)的一個端面上設(shè)置有可以容納輸出端帽的錐形結(jié)構(gòu)的凹槽，另一個端面上設(shè)置為具有V型凹槽，以容納光剝離器6.
[0027]在一個實施例中，回光處理器的柱狀結(jié)構(gòu)可以設(shè)置為圓柱體，并且在圓柱體的一段的軸心位置設(shè)置容納輸出端帽的錐形結(jié)構(gòu)的凹槽；另外，也可以設(shè)置為界面為方形的主體，并且在端帽的中間位置設(shè)置容納輸出端帽2的錐形結(jié)構(gòu)的凹槽，通過輸出端帽2的錐形結(jié)構(gòu)和回光處理器5的容納錐形結(jié)構(gòu)的凹槽的設(shè)置，回光處理器5可以收集輸出端帽2表面以及激光工作表面引起的大部分回光，并以材料吸收及熱傳導(dǎo)的方式將回光耗散掉，避免了回光對輸出裝置內(nèi)部其他器件的熱損傷，提高了超連續(xù)譜輸出裝置的工作功率閾值。
[0028]如圖3所示，光剝離器6貼附于輸