模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其包括一個激光振蕩器，至少一個前置光纖放大器和至少一個自由空間固態(tài)功率放大器。激光振蕩器的輸出端與至少一個前置光纖放大器或至少一個自由空間固態(tài)功率放大器的輸入端光纖耦合。至少一個前置光纖放大器的輸入或輸出端與至少一個自由空間固態(tài)功率放大器的輸出或輸入端光纖耦合。本實用新型所提供的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)是一種能靈活裝配前置光纖放大器和自由空間固態(tài)功率放大器的高功率激光系統(tǒng)。
【專利說明】
模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)
技術(shù)領域
[0001]本實用新型涉及模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，更具體的說，由激光振蕩器、前置光纖放大器和自由空間的固態(tài)功率放大器所組成的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高功率激光器廣泛應用于切割、焊接和折皺金屬和聚合物材料。高峰值功率和納秒激光脈沖能夠高效地對材料進行打標和雕刻。高功率的激光和良好的光束質(zhì)量能夠獲得更干凈的切邊和更快的加工速度。一個高功率激光系統(tǒng)包括一個振蕩器，多級前置光纖放大器和自由空間固態(tài)功率放大器。振蕩器決定了激光波長、脈沖寬度和重復頻率，而光纖放大器將激光功率提高到所需的量級。高功率激光器最后一個模塊是自由空間固態(tài)放大器，其將從前置光纖放大器接收到的激光束再次放大。
[0003]在目前的高功率激光系統(tǒng)中，經(jīng)過前置光纖放大器的激光束在自由空間中傳輸并進入自由空間固態(tài)功率放大器。前置光纖放大器和自由空間固態(tài)功率放大器之間的準直要求非常嚴格，近似0.1度的傾斜角也可以讓激光輸出功率大大降低。因此，無需嚴格準直的高功率激光系統(tǒng)是人們期望所得到的。
[0004]前置光纖放大器和自由空間固態(tài)功率放大器的位置需固定，使其保持必需的準直，但兩者位置設定的有效空間往往不夠或不合適。因此，能靈活裝配前置光纖放大器和自由空間固態(tài)功率放大器的高功率激光系統(tǒng)也是人們期望所得到的。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)以解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
[0006]為了解決上述問題，本實用新型提供一種模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其包括:
[0007]一個激光振蕩器；至少一個前置光纖放大器；和至少一個自由空間固態(tài)功率放大器；其中，激光振蕩器的輸出端與至少一個前置光纖放大器或至少一個自由空間固態(tài)功率放大器的輸入端光纖耦合；其中，至少一個前置光纖放大器的輸入或輸出端與至少一個自由空間固態(tài)功率放大器的輸出或輸入端光纖親合。
[0008]優(yōu)選地，所述模塊化的光纖親合激光系統(tǒng)還包括激光振蕩器，該激光振蕩器包括:一個栗浦源，用于發(fā)射栗浦光；一個增益光纖，用于吸收栗浦光和產(chǎn)生激光；一個波長選擇性反射器和一個可飽和吸收鏡形成激光腔體；一個Y型耦合器，用于耦合栗浦光和增益光纖；和一個功率分配器，用于輸出激光；其中，產(chǎn)生的激光被光纖耦合入至少一個前置光纖放大器或至少一個自由空間固態(tài)功率放大器的輸入端。
[0009]優(yōu)選地，Y型耦合器是一個波分復用器(WDM)。
[0010]優(yōu)選地，波長選擇性反射器是一個光纖布拉格光柵。
[0011]優(yōu)選地，所述模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)還包括前置光纖放大器，該前置光纖放大器包括:一個栗浦源，用于發(fā)射栗浦光；一個增益光纖，用于吸收栗浦光和放大入射的激光；一個Y型耦合器，用于耦合栗浦光到增益光纖；一個輸入耦合光纖，用于輸入入射的激光；和一個輸出耦合光纖，用于輸出放大的激光；其中，入射的激光被光纖耦合輸入前置光纖放大器，和放大的激光被光纖耦合輸出前置光纖放大器。
[0012]優(yōu)選地，Y型耦合器是一個波分復用器(WDM)。
[0013]優(yōu)選地，所述模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)還包括自由空間固態(tài)功率放大器，該自由空間固態(tài)功率放大器包括:一個固態(tài)激活介質(zhì)，用于放大入射的激光；一個聚焦透鏡，用于將入射的激光聚焦到固態(tài)激活介質(zhì)；多個反射器，用于使入射激光能多次通過固態(tài)激活介質(zhì)；一個栗浦源，用于發(fā)射栗浦光；固態(tài)激活介質(zhì)的后鏡，用于反射入射激光和通過栗浦光；一個輸入耦合光纖，用于輸入入射的激光；和一個輸出耦合光纖，用于輸出激光；其中，后鏡對栗浦光的波長通過，反射入射的激光波長；其中，入射的激光被光纖耦合輸入自由空間固態(tài)功率放大器，和輸出的激光被光纖親合輸出自由空間固態(tài)功率放大器。
[0014]優(yōu)選地，所述自由空間固態(tài)功率放大器進一步包括:一個第一光纖耦合透鏡，用于準直入射耦合光纖里的入射激光；和一個第二光纖耦合透鏡，用于聚焦輸出激光到輸出耦合光纖。
[0015]優(yōu)選地，固態(tài)激活介質(zhì)是固態(tài)晶體、固態(tài)棒和固態(tài)碟片中的一種。
[0016]優(yōu)選地，多個反射器包括棱鏡。
[0017]優(yōu)選地，栗浦源是一種激光二極管或LED。
[0018]本實用新型還提供一種自由空間固態(tài)功率放大器，其包括:一個固態(tài)激活介質(zhì)，用于放大入射的激光；一個聚焦透鏡，用于將入射的激光聚焦到固態(tài)激活介質(zhì)；多個反射器，用于使激光能多次通過固態(tài)激活介質(zhì)；一個栗浦源，用于輸出栗浦光；固態(tài)激活介質(zhì)的后鏡對栗浦光的波長通過，反射入射的激光波長；一個輸入耦合光纖，用于輸入入射的激光；和一個輸出耦合光纖，用于輸出出射的激光；其中，后鏡對栗浦光的波長通過，反射入射的激光波長；其中，入射的激光被耦合入射自由空間功率放大器，和輸出的激光被耦合輸出自由空間固態(tài)功率放大器。
[0019]優(yōu)選地，所述自由空間固態(tài)功率放大器進一步包括:一個第一光纖耦合鏡，用于將由入射耦合光纖輸入的激光準直；和一個第二光纖耦合鏡將輸出的激光聚焦到輸出耦合光纖。
[0020]優(yōu)選地，固態(tài)激活介質(zhì)是固態(tài)晶體、固態(tài)棒和固態(tài)碟片中的一種。
[0021]優(yōu)選地，多個反射器包括棱鏡。
[0022]優(yōu)選地，栗浦源是一種激光二極管或LED。
[0023]本實用新型所提供的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)是一種能靈活裝配前置光纖放大器和自由空間固態(tài)功率放大器的高功率激光系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0024]本實用新型非限制和非詳盡的特征根據(jù)以下的圖例去描述，其中參考序號指的是貫穿整篇文章的各個部分，除非另有說明。
[0025]根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖1顯示的是一個模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)的典型原理圖。
[0026]根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖2顯示的是一個自由空間固態(tài)功率放大器的典型原理圖。
[0027]根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖3顯示的是另一個自由空間固態(tài)功率放大器的典型原理圖。
[0028]根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖4顯示的是一個前置光纖放大器的典型原理圖。
[0029]根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖5顯示的是另一個前置光纖放大器的典型原理圖。
[0030]根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖6顯示的是一個激光振蕩器的典型原理圖。
[0031]相應的引用字符表明整個多視圖圖例的相關(guān)元件。專業(yè)的技術(shù)人員會理解圖中闡述的各種簡單清晰的元件，且各元件沒有必要按比例畫出。例如，圖中一些元件的尺寸相對于元件本身也許會夸大，這為了幫助大家對本實用新型有更好的理解。
【具體實施方式】
[0032]為了讓大家深入了解本實用新型，在下文中提出許多特定的細節(jié)。然而，顯而易見的是實用新型中一些普通的技術(shù)細節(jié)沒有必要詳細描述。在其他情況下，眾所周知的一些材料和方法在本實用新型中并沒有詳細描述，避免對實用新型造成含糊。
[0033]關(guān)于貫穿本實用新型的“一個特征”或者“一特征”指的是以特征這詞來描述的其獨有的功能、結(jié)構(gòu)或特性，且本實用新型至少有一個特征擁有上述表現(xiàn)。因此，本實用新型許多地方出現(xiàn)的短語“一個特征”或“一特征”并不全指代同樣的特征。而且，這獨有的功能、結(jié)構(gòu)或特性的表達可以任意融合在一起來描述一個或多個特征。
[0034]根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖1顯示的是一個模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)100的典型原理圖。模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)100包括一個激光振蕩器102，一個前置光纖放大器104，和一個自由空間固態(tài)功率放大器106。激光振蕩器102和前置光纖放大器104通過光纖108和光纖110耦合。首個光纖耦合器放置在光纖108和光纖110之間。前置光纖放大器104和自由空間固態(tài)功率放大器106通過光纖114和光纖116親合。第二個光纖耦合器118放置在光纖114和光纖116之間。一輸出光纖120與自由空間固態(tài)功率放大器106親合，并輸出激光122。
[0035]模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)100的一個特征是該激光系統(tǒng)由多個模塊化的子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)用光纖互相耦合。各子系統(tǒng)可以放置在桌子上，且由于它們之間用光纖耦合，則其位置擺放非常靈活。總而言之，當各子系統(tǒng)之間用光纖耦合時，它們不可以在某一表面上固定和對齊，應讓其保持自由狀態(tài)。
[0036]此外，因為激光被束縛在耦合光纖中，則在耦合接口處的光纖錯位所導致功率的損耗應盡量減少。如果從前置光纖放大器104出來的激光在自由空間中被耦合進自由空間固態(tài)功率放大器106，換言之，從前置光纖放大器104出來的激光在自由空間中傳輸，并進入自由空間固態(tài)功率放大器106，若耦合處的錯位角達到0.1°，都會造成該激光系統(tǒng)的功率大大降低。
[0037]子系統(tǒng)可包括一個產(chǎn)生激光脈沖的激光振蕩器，其決定激光的波長，脈寬和重復頻率。激光振蕩器也可以產(chǎn)生連續(xù)的激光。子系統(tǒng)也包括一個前置光纖放大器，其將產(chǎn)生的激光功率提高到所需的量級。前置的光纖放大器也包括連接在一起的多個光纖放大器。每個光纖放大器可將激光功率提高到一定的量級，典型值在幾到幾十。
[0038]模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)的最后一個模塊是一個自由空間固態(tài)功率放大器，其將從前置光纖放大器出來的激光進行功率放大。相比于傳統(tǒng)的自由空間固態(tài)放大器或激光器，在模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)中的自由空間固態(tài)功率放大器包括一個輸入耦合光纖和輸出耦合光纖。模塊化的自由空間固態(tài)功率放大器可用光纖耦合，接收輸出的激光。自由空間固態(tài)功率放大器將接收的激光進行放大后，通過輸出耦合光纖將放大的激光輸出。因耦合光纖很靈活，各模塊可放置在任一所期望的位置。
[0039]模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)不只限于圖1所示的例子，前置光纖放大器和固態(tài)功率放大器的位置順序可以顛倒。而且，激光系統(tǒng)可以包括多個前置光纖放大器和多個固態(tài)功率放大器，它們可以放置在任一合適的位置順序。
[0040]根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖2顯示的是一個自由空間固態(tài)功率放大器200的典型原理圖。一束入射激光202通過輸入耦合光纖204進入自由空間固態(tài)功率放大器200，輸入耦合光纖可以是圖1中的光纖116。從輸入耦合光纖204射出的激光經(jīng)過第一光纖耦合透鏡206后被準直，變成一準直光束208。第一光纖耦合透鏡206可包括在一個光纖準直器中。準直光束208被聚焦透鏡210聚焦，射入固態(tài)激發(fā)介質(zhì)212。固態(tài)激發(fā)介質(zhì)212可以是固態(tài)晶體，晶體棒或碟片。固態(tài)激發(fā)介質(zhì)212可以由Nd:YAG，摻釹和摻鐿玻璃等等組成。
[0041]—個端面鏡214將入射的聚焦光束反射，通過聚焦透鏡210后射到第一棱鏡216。入射的激光束通過固態(tài)增益介質(zhì)212后被其放大。被發(fā)射的激光束通過聚焦透鏡210后被其準直。第一棱鏡216將準直光束反射到第二棱鏡218。第二棱鏡218通過聚焦透鏡210將準直光束反射回固態(tài)增益介質(zhì)212。聚焦透鏡210將被反射的準直激光束聚集，射入固態(tài)增益介質(zhì)212。端面鏡214反射從第二棱鏡218入射的聚焦激光束，通過聚焦透鏡210后進入第三棱鏡220。值得注意的是，在激光束入射到第三棱鏡220之前，自由空間固態(tài)功率放大器200可包括兩個以上棱鏡，如棱鏡216和棱鏡218。
[0042]被反射的激光通過聚焦透鏡220準直。第三棱鏡220將準直的激光反射到第二光纖親合透鏡222，第二光纖親合透鏡222可包括在一個光纖準直器中。第二光纖親合鏡222將準直激光聚焦到輸出耦合光纖224中，輸出耦合光纖224可以是圖1中的光纖112。輸出耦合光纖224輸出放大后的激光束226，其波長、脈沖寬度和重復頻率與輸入激光202 —致，但功率相比于輸入激光202得到了放大。值得注意的是，棱鏡216，218和220可以用任何反射器代替，如反射鏡或光束定向器(光柵、全息光學元件)等等。
[0043]栗浦源228發(fā)射一束栗浦光，被栗浦光耦合光纖230耦合進入自由空間固態(tài)功率放大器200。從栗浦光耦合光纖230射出的栗浦光被栗浦光耦合透鏡232準直，接著被栗浦光聚焦透鏡234聚焦到固態(tài)增益介質(zhì)的后端且透過端面鏡214。端面鏡214對栗浦光高透，對激光波長高反。多個栗浦源可以取代單個栗浦源，提供更高功率的栗浦光。栗浦源228可以是一個激光二極管或者一個LED。
[0044]根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖3顯示的是另一個幾乎一樣的自由空間固態(tài)功率放大器300的典型原理圖，其可替代圖2中的自由空間固態(tài)功率放大器200。為簡單起見，相同部分的描述細節(jié)在此省去。圖3與圖2的區(qū)別在于，自由空間固態(tài)功率放大器300包括一個分束器302，傳輸準直的激光208到聚焦透鏡210，和用一個反射鏡304代替第三棱鏡220。反射鏡304入射的準直激光反射到固態(tài)增益介質(zhì)212。被反射的準直激光最后入射到分束器302，其將激光反射到輸出親合光纖224。輸出親合光纖224發(fā)射已放大的輸出激光226。
[0045]每次激光經(jīng)過固態(tài)增益介質(zhì)212，都會被其放大，且從固態(tài)增益介質(zhì)后端入射的栗浦光都能在固態(tài)增益介質(zhì)212中傳輸。因此，許多光學系統(tǒng)都應用這一點，促進了許多次經(jīng)過固態(tài)增益介質(zhì)212的激光能產(chǎn)生被放大的強烈的輸出激光226。
[0046]值得注意的是，圖2和圖3只是兩個例子。通常來說，一個自由空間固態(tài)功率放大器包括一個固態(tài)增益介質(zhì)用于放大入射的激光，一個栗浦源和提供栗浦激光的相關(guān)光學元件，一個光學系統(tǒng)用于使入射激光多次通過固態(tài)激光介質(zhì)。根據(jù)本實用新型的一個實施例，自由空間固態(tài)功率放大器更由入射耦合光纖和輸出耦合光纖組成。入射的激光通過入射耦合光纖耦合進入自由空間固態(tài)功率放大器，輸出的激光通過輸出耦合光纖耦合離開自由空間固態(tài)功率放大器。因此，自由空間固態(tài)功率放大器可以不需要與前期的光纖前置放大器和接收輸出激光的器件對齊或固定。
[0047]根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖4顯示的是一個前置光纖放大器400的典型原理圖。入射激光402通過入射耦合光纖404耦合進入前置光纖放大器400，其可以是圖1中的光纖110。通過入射耦合光纖404的激光進入由激發(fā)介質(zhì)組成的增益光纖408，穿過耦合光纖406。增益光纖408可以由摻Y(jié)b3+、Er3+等等離子的石英光纖組成。增益光纖408與Y型耦合器410的第一端410A耦合，輸出耦合光纖412與Y型耦合器410的第二端410B耦合。輸出耦合光纖412輸出被前置放大后的激光414。
[0048]栗浦源416發(fā)射栗浦光，由栗浦光耦合光纖418耦合進Y型耦合器410的第三端410C。栗浦光通過Y型耦合器410進入增益光纖408。Y型耦合器410可以是波分復用器(WDM)。栗浦光在增益光纖408中傳輸?shù)姆较蚺c前置放大的激光在增益光纖408中傳輸?shù)姆较蛳喾?。栗浦光被增益光纖吸收，相反，入射的激光被增益光纖放大。多個栗浦源可以取代單個栗浦源，提供更高功率的栗浦光。栗浦源228可以是一個激光二極管或者一個LED。入射的激光通過光纖耦合進入前置光纖放大器，被放大的激光通過光纖耦合離開前置光纖放大器。前置光纖放大器可以不需要一對反射器來形成激光諧振腔。
[0049]根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖5顯示的是另一個幾乎一樣的前置光纖放大器500的典型原理圖，其可替代圖4中的前置光纖放大器400。為簡單起見，相同部分的描述細節(jié)在此省去。圖5與圖4的區(qū)別在于，前置光纖放大器500由兩級前置光纖放大器組成，每一級放大器都有一段增益光纖408。值得注意的是，圖4和圖5只是兩個例子，另一個特征，一個多個前置光纖放大器連接在一起可應用于產(chǎn)生更強大的被前置放大的激光。
[0050]在一個實施例中，基于偏振的多程激光放大器可以用于此，該待審專利的專利申請?zhí)柺?3/999，936，名稱為多程放大的光纖放大器，通過引用包含于此。
[0051]根據(jù)本實用新型的一個實施例，圖6顯示的是一個光纖激光主振蕩器600的典型原理圖。任何激光振蕩器都可以使用。栗浦源602發(fā)射波長為λ I的栗浦光，耦合到Y(jié)型耦合器604的栗浦端口 604C。Y型耦合器604可以是波分復用器(WDM)。栗浦源602可以是激光二極管或LED。增益光纖606與Y型耦合器604的普通端口 604B耦合。增益光纖606吸收栗浦光，栗浦光激發(fā)增益光纖中的原子躍迀到高能態(tài)。當高能態(tài)的原子躍迀回基態(tài)時，產(chǎn)生波長為λ2(λ2>λ1)的受激激光脈沖。如果增益光纖是由摻Y(jié)b3+離子組成的石英光纖，輻射光λ 2的波長大約為I μπι。如果增益光纖是由摻Er3+離子組成的石英光纖，輻射光λ 2的波長大約為1.5 μπι。其他增益光纖也是如此。
[0052]光纖主振蕩器600由波長選擇性反射器608和可飽和吸收鏡610形成一個激光諧振腔。激光脈沖從增益光纖606向波長選擇性反射器608傳輸，通過Y型耦合器的普通端口 604Β，并從激光端口 604Α離開。波長選擇性反射器608只是發(fā)射一部分光，這部分光的波長范圍在增益光纖606的增益光譜和波長選擇性反射器608的反射通帶之內(nèi)。例如，波長選擇性反射器608可以是一個光纖布拉格光柵，其目的是反射在特定通頻帶內(nèi)的特定中心波長。另外，光纖布拉格光柵可以對光纖主振蕩器固有的非線性效應進行色散補償。
[0053]被波長選擇性反射器608反射的激光再次通過Y型耦合器604，進入增益光纖606。激光被增益光纖606放大，并繼續(xù)通過普通端口 612Α，向功率分配器612傳輸。一部分激光通過功率分配器612的激光端口 612Β，并射入可飽和吸收鏡610?？娠柡臀甄R610的吸收體610Α在高能量激光密度下變得飽和，因此，允許腔體的大部分能量穿過吸收體610Α，并進入可飽和吸收鏡610的反射鏡610Β，其將能量反射回激光腔體。在低能量激光密度下，吸收體不再飽和并吸收所有入射的能量，由于調(diào)Q鎖模的抑制，有效地將低能量密度激光從激光腔內(nèi)去除。而且，由于激光脈沖的前沿被吸收，激光脈沖寬度在反射過程中會稍微減少。一部分出射激光616通過輸出親合光纖614，從功率分配器612的輸出端612C射出，輸出親合光纖614可以是圖1中的光纖108。
[0054]值得注意的是，圖6只是一個例子。另一個特征，其他類型的激光振蕩器也會用至IJ。在任意特征中，激光振蕩器產(chǎn)生的激光脈沖決定了被自由空間功率放大器放大后的激光波長，脈寬，和重復頻率。
[0055]模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)包括一個激光振蕩器，至少一個前置光纖放大器，和至少一個自由空間固態(tài)功率放大器，這已經(jīng)被公開。激光振蕩器的輸出端與至少一個前置光纖放大器或至少一個自由空間固態(tài)功率放大器的輸入端光纖耦合。至少一個前置光纖放大器的輸入或輸出端與至少一個自由空間固態(tài)功率放大器的輸出或輸入端光纖耦合。
[0056]因此，制作模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)的方法包括:(a)提供一個激光振蕩器；(b)提供至少一個前置光纖放大器；(C)提供至少一個自由空間固態(tài)功率放大器；(d)激光振蕩器的輸出端與至少一個前置光纖放大器或至少一個自由空間固態(tài)功率放大器的輸入端光纖耦合；和(e)至少一個前置光纖放大器的輸入或輸出端與至少一個自由空間固態(tài)功率放大器的輸出或輸入端光纖耦合。
[0057]雖然本實用新型的典型特征和最好的實現(xiàn)方法已經(jīng)被一一描述，本實用新型其中一些普通的技術(shù)顯然需要修改，提高和組合。文中許多特征，改編和變化在沒有違背本實用新型精神和其中的適應范圍情況下，是允許的。對于公開的方法，沒有必要循序地表達。對于公開的裝置，若工作原理是一樣的話可以按序號更換。
[0058]權(quán)利要求書所使用的術(shù)語并不應該理解成將本實用新型限制在規(guī)范說明書和要求權(quán)利要求書下描述的具體特征。更確切的說，其范圍完全由下文的聲明權(quán)利要求書所決定，其聲明權(quán)利要求書可理解成與已建立的理論解釋一致。本實用新型的說明和圖形因此可被認為是直觀闡述的而非限制的。
【主權(quán)項】
1.一種模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其特征在于，包括: 一個激光振蕩器； 至少一個前置光纖放大器；和 至少一個自由空間固態(tài)功率放大器； 其中，激光振蕩器的輸出端與至少一個前置光纖放大器或至少一個自由空間固態(tài)功率放大器的輸入端光纖耦合； 其中，至少一個前置光纖放大器的輸入或輸出端與至少一個自由空間固態(tài)功率放大器的輸出或輸入端光纖耦合。2.如權(quán)利要求1中所述的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其特征在于:還包括激光振蕩器，該激光振蕩器包括: 一個栗浦源，用于發(fā)射栗浦光； 一個增益光纖，用于吸收栗浦光和產(chǎn)生激光； 一個波長選擇性反射器和一個可飽和吸收鏡形成激光腔體； 一個Y型耦合器，用于耦合栗浦光和增益光纖；和 一個功率分配器，用于輸出激光； 其中，產(chǎn)生的激光被光纖耦合入至少一個前置光纖放大器或至少一個自由空間固態(tài)功率放大器的輸入端。3.如權(quán)利要求2中所述的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其特征在于:Y型耦合器是一個波分復用器。4.如權(quán)利要求2中所述的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其特征在于:波長選擇性反射器是一個光纖布拉格光柵。5.如權(quán)利要求1中所述的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其特征在于:還包括前置光纖放大器，該前置光纖放大器包括: 一個栗浦源，用于發(fā)射栗浦光； 一個增益光纖，用于吸收栗浦光和放大入射的激光； 一個Y型耦合器，用于耦合栗浦光到增益光纖； 一個輸入耦合光纖，用于輸入入射的激光；和 一個輸出耦合光纖，用于輸出放大的激光； 其中，入射的激光被光纖耦合輸入前置光纖放大器，和放大的激光被光纖耦合輸出前置光纖放大器。6.如權(quán)利要求5中所述的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其特征在于:Υ型耦合器是一個波分復用器。7.如權(quán)利要求1中所述的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其特征在于:還包括自由空間固態(tài)功率放大器，該自由空間固態(tài)功率放大器包括: 一個固態(tài)激活介質(zhì)，用于放大入射的激光； 一個聚焦透鏡，用于將入射的激光聚焦到固態(tài)激活介質(zhì)； 多個反射器，用于使入射激光能多次通過固態(tài)激活介質(zhì)； 一個栗浦源，用于發(fā)射栗浦光； 固態(tài)激活介質(zhì)的后鏡，用于反射入射激光和通過栗浦光； 一個輸入耦合光纖，用于輸入入射的激光；和 一個輸出耦合光纖，用于輸出激光； 其中，后鏡對栗浦光的波長通過，反射入射的激光波長； 其中，入射的激光被光纖耦合輸入自由空間固態(tài)功率放大器，和輸出的激光被光纖耦合輸出自由空間固態(tài)功率放大器。8.如權(quán)利要求7中所述的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其特征在于:所述自由空間固態(tài)功率放大器進一步包括: 一個第一光纖耦合透鏡，用于準直入射耦合光纖里的入射激光；和 一個第二光纖耦合透鏡，用于聚焦輸出激光到輸出耦合光纖。9.如權(quán)利要求7中所述的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其特征在于:固態(tài)激活介質(zhì)是固態(tài)晶體、固態(tài)棒和固態(tài)碟片中的一種。10.如權(quán)利要求7中所述的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其特征在于:多個反射器包括棱鏡。11.如權(quán)利要求7中所述的模塊化的光纖耦合激光系統(tǒng)，其特征在于:栗浦源是一種激光二極管或LED。12.—種自由空間固態(tài)功率放大器，其特征在于，包括: 一個固態(tài)激活介質(zhì)，用于放大入射的激光； 一個聚焦透鏡，用于將入射的激光聚焦到固態(tài)激活介質(zhì)； 多個反射器，用于使激光能多次通過固態(tài)激活介質(zhì)； 一個栗浦源，用于輸出栗浦光； 固態(tài)激活介質(zhì)的后鏡，用于對栗浦光的波長通過，反射入射的激光波長； 一個輸入耦合光纖，用于輸入入射的激光；和 一個輸出耦合光纖，用于輸出出射的激光； 其中，后鏡對栗浦光的波長通過，反射入射的激光波長； 其中，入射的激光被耦合入射自由空間功率放大器，和輸出的激光被耦合輸出自由空間固態(tài)功率放大器。13.如權(quán)利要求12中所述的自由空間固態(tài)功率放大器，其特征在于，所述自由空間固態(tài)功率放大器進一步包括: 一個第一光纖耦合鏡，用于將由入射耦合光纖輸入的激光準直；和 一個第二光纖耦合鏡將輸出的激光聚焦到輸出耦合光纖。14.如權(quán)利要求12中所述的自由空間固態(tài)功率放大器，其特征在于:固態(tài)激活介質(zhì)是固態(tài)晶體、固態(tài)棒和固態(tài)碟片中的一種。15.如權(quán)利要求12中所述的自由空間固態(tài)功率放大器，其特征在于:多個反射器包括棱鏡。16.如權(quán)利要求12中所述的自由空間固態(tài)功率放大器，其特征在于:栗浦源是一種激光二極管或LED。
【文檔編號】H01S3/067GK205429409SQ201520734890
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年9月22日
【發(fā)明人】趙曉杰, 何淳
【申請人】深圳英諾激光科技有限公司