一種高峰值功率激光器及其保護裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及激光器【技術領域】，提供了一種高峰值功率激光器及其保護裝置。其中保護裝置包括光纖光柵，光纖光柵用于隔離從高峰值功率激光器的光纖輸出頭一端返回的拉曼光譜；光纖光柵包括光纖部分和光柵部分，光纖部分用于制作光柵部分，光柵部分用于保護高峰值功率激光器光源；光纖光柵的位置在所應用的高峰值功率激光器的輸出傳輸光纖的前端。本實用新型通過在高峰值功率激光器的輸出傳輸光纖前端設置一光纖光柵，用于隔離從高峰值功率激光器的光纖輸出頭一端返回的拉曼光譜，保證了高峰值功率激光器的有效、安全、穩定運行。
【專利說明】一種高峰值功率激光器及其保護裝置
【【技術領域】】
[0001]本實用新型涉及激光器【技術領域】，特別是涉及一種高峰值功率激光器及其保護裝置。
【【背景技術】】
[0002]高峰值功率激光器在激光打標、激光深雕及焊接等領域具有重要的、無可取代的應用。一般地，激光器需要接帶有隔離器的光纖輸出頭才可以方便、靈活地應用于工業加工中。但是，由于高峰值功率激光器輸出脈沖有著較高的峰值功率，容易與光纖輸出頭中的光纖產生嚴重的非線性效應，如拉曼效應。激光器在激光加工時不可避免地會反射一部分光回去，如果光纖輸出頭中有拉曼光譜存在時，會隨著輸出傳輸光纖返回去，然而激光器內部由于價格和制造工藝限制，一般帶寬較窄，只限于隔離信號波段，而對拉曼光譜波段透明，從而導致激光器種子源損傷或損壞，降低產品的穩定性。
[0003]綜上可知，現有的高峰值功率激光器，在安全及穩定性上存在缺陷，需要加以改進。鑒于此，克服該現有技術存在的缺陷是本【技術領域】亟待解決的問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種高峰值功率激光器的保護裝置，可避免激光應用過程中產生的返回拉曼光譜對激光種子源造成的損傷或損壞，保證高峰值功率激光器的安全和穩定性。
[0005]本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種高峰值功率激光器的保護裝置，所述保護裝置包括光纖光柵，所述光纖光柵用于隔離從高峰值功率激光器的光纖輸出頭一端返回的拉曼光譜；其中，
[0007]所述光纖光柵包括光纖部分和光柵部分，所述光纖部分用于制作所述光柵部分，所述光柵部分用于保護高峰值功率激光器光源；
[0008]所述光纖光柵應用于高峰值功率激光器時，光纖光柵的位置在所應用的高峰值功率激光器的輸出傳輸光纖的前端。
[0009]進一步地，所述光柵部分的中心波長與所述保護裝置所應用的高峰值功率激光器光源信號的中心波長一致。
[0010]進一步地，所述光柵部分的線寬為O~50nm。
[0011]進一步地，所述光纖部分與用于保護的高峰值功率激光器的光源輸出光纖或輸出傳輸光纖相匹配。
[0012]進一步地，所述光纖光柵的透過率在所述光柵部分的線寬內為-2~0DB，線寬外為-C? ~-25DB。
[0013]本實用新型還提供了一種高峰值功率激光器，在所述高峰值功率激光器的輸出傳輸光纖的前端設有如上所述的高峰值功率激光器的保護裝置。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于:本實用新型通過在高峰值功率激光器的輸出傳輸光纖前端設置一光纖光柵，用于隔離從高峰值功率激光器的光纖輸出頭一端返回的拉曼光譜，保證了高峰值功率激光器的有效、安全、穩定運行。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0015]圖1是本實用新型一實施例的高峰值功率光纖光柵結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型一實施例的高峰值功率激光器的結構示意圖；
[0017]圖3是本實用新型一實施例的高峰值功率激光器光源的輸出光譜圖；
[0018]圖4是本實用新型一實施例的高峰值功率激光器未使用光纖光柵時，光纖輸出頭一端的輸出光譜圖；
[0019]圖5是本實用新型一實施例的高峰值功率光纖光柵的光譜理想透過率曲線圖。
[0020]附圖標記:
[0021]高峰值功率激光器10、高峰值功率激光器光源11、輸出信號光12、光纖光柵13、光柵部分131、光纖部分132、輸出傳輸光纖14、光纖輸出頭15、高峰值功率激光器輸出光16、光源輸出光纖17、信號光的光譜曲線21、信號的中心波長22、信號的中心波長31、信號與拉曼光譜的分界線32、拉曼光譜部分33、信號光譜部分34、光柵部分的中心波長51、光柵部分的線寬52、光纖光柵的透過率曲線53。
【【具體實施方式】】 [0022]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0023]此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0024]實施例1
[0025]圖1所示為本實用新型實施例1提供的一種高峰值功率激光器的保護裝置，該保護裝置為光纖光柵13。圖2所示為本實施例的高峰值功率光纖光柵13所應用的高峰值功率激光器10的結構示意圖，該高峰值功率激光器10包括高峰值功率激光器光源11、輸出傳輸光纖14和光纖輸出頭15,在輸出傳輸光纖14的前端設有圖1所不的光纖光柵13,其用于隔離從高峰值功率激光器10的光纖輸出頭15 —端返回的拉曼光譜。
[0026]具體地，如圖1和圖2所示，光纖光柵13包括光纖部分132和光柵部分131，光纖部分132用于制作光柵部分131,光柵部分131用于保護高峰值功率激光器光源11。光纖部分132與高峰值功率激光器10的光源輸出光纖17或輸出傳輸光纖14相匹配。
[0027]圖3所示為圖2中高峰值功率激光器光源11的輸出信號光12的光譜圖，其中，21為信號光的光譜曲線，22為信號的中心波長。從信號光的光譜曲線21可以看出，光源信號中沒有拉曼信號。
[0028]圖4所不為高峰值功率激光器10未使用光纖光柵13時,光纖輸出頭15 —端的高峰值功率激光器輸出光16的光譜圖，包括信號部分與光纖輸出頭15中的輸出傳輸光纖14作用產生的拉曼光譜部分33，以及信號光譜部分34。其中，31為信號的中心波長，32為信號與拉曼光譜的分界線。[0029]圖5所示為本實施例的光纖光柵的透過率曲線圖，其中透過率曲線53為理想的形狀，實際可以進行相應的改變。光柵部分131的線寬52為O~50nm，光柵部分131的中心波長51與該光纖光柵13所應用的高峰值功率激光器光源11信號的中心波長22 —致，且光柵部分131在其線寬52內的傳輸透過率為-2~0DB，在線寬52外的傳輸透過率為-c?~-2OTB，這樣可以使高峰值功率激光器光源11的信號幾乎無損地通過光纖光柵13，同時保證高峰值功率激光脈沖產生的拉曼光譜都在光柵部分131的線寬52外，從而有效地被濾除。
[0030]本實施例的高峰值功率光纖光柵13的工作原理如下:
[0031]由于高峰值功率激光器10內部隔離器的作用，一般高峰值功率激光器10應用時返回去的信號不會損壞或損傷激光器本身，而是由于高峰值功率的信號在輸出傳輸光纖14中傳輸時，會與輸出傳輸光纖14發生非線性作用，從而產生拉曼光譜；然而，高峰值功率激光器10的隔離器由于帶寬及價格的限制，一般只對返回去的信號產生隔離作用，而對返回去的拉曼光譜沒有隔離效果，從而導致返回去的拉曼光譜進入高峰值功率激光器10內部，以至于對高峰值功率激光器10造成損傷或損壞。一方面為了使高峰值功率激光器10能夠從輸出傳輸光纖14輸出，方便靈活地應用于激光加工等，另一方面為了避免輸出傳輸光纖14中產生的拉曼光譜返回至高峰值功率激光器光源11內部，對高峰值功率激光器10造成損傷或損壞，在輸出傳輸光纖14之前加入與高峰值功率激光器光源11信號的中心波長22相同的光纖光柵13,從而保證高峰值功率激光脈沖可以有效地進入輸出傳輸光纖14,同時將返回去的拉曼光譜返出去，保證了高峰值功率激光器的有效安全穩定運行。
[0032]下面結合圖2具體說明本實施例的工作過程:
[0033]高峰值功率激光器光源11發出輸出信號光12，輸出信號光12高效無損地通過光纖光柵13,然后傳入輸出 傳輸光纖14,輸出信號光12在輸出傳輸光纖14中傳輸時發生拉曼效應會產生拉曼光譜，從而使得高峰值功率激光器輸出光16的光譜曲線如圖4所示，包括信號光譜部分34和拉曼光譜部分33。高峰值功率激光器輸出光16在進行激光加工等應用時會產生一定的反射進入輸出傳輸光纖14進行反向傳輸,反向傳輸的反射光中的信號光譜部分34可以完全通過光纖光柵13，最終進入高峰值功率激光器光源11內部，被內部的隔離器濾掉，從而避免這部分光對高峰值功率激光器光源11造成損傷或者損壞，而反向傳輸的反射光中的拉曼光譜部分33則被光纖光柵13返掉，從而不會進入高峰值功率激光器光源11內部，這樣簡單方便地保護高峰值功率激光器光源11不受拉曼光譜的影響，保證高峰值功率激光器10的安全及穩定性。
[0034]使用本實施例的保護裝置的高峰值功率激光器可以達到如下技術標準:
[0035]在輸出傳輸光纖14為25 μ m娃光纖時,通過選擇合適的高峰值功率激光器10的保護裝置后，可以得到高峰值功率激光器10的輸出峰值功率為I~100KW，實現高峰值功率激光器10安全穩定地進行激光應用。
[0036]需要說明的是，所述光纖光柵13可以設置I個、2個或多個，且光柵的中心波長和帶寬可以有所不同，上述實施方式均應包含在本發明的保護范圍之內。
[0037]本實施例提供的高峰值功率激光器10的保護裝置可以隔離在光纖輸出頭15中產生的拉曼光譜，避免有拉曼光譜返回至高峰值功率激光器10中對激光種子造成損傷或損壞，同時不影響高峰值功率激光器10中前向信號的傳輸，從而保證高峰值功率激光器10的穩定性。
[0038]實施例2
[0039]本實施例提供了一種高峰值功率激光器，如圖2所示，該高峰值功率激光器10包括高峰值功率激光器光源11、輸出傳輸光纖14和光纖輸出頭15,在輸出傳輸光纖14的前端設有實施例1的光纖光柵13,其用于隔離從高峰值功率激光器10的光纖輸出頭15 —端返回的拉曼光譜。
[0040]光纖光柵13作為高峰值功率激光器10的保護裝置，可以隔離在光纖輸出頭15中產生的拉曼光譜，避免有拉曼光譜返回至高峰值功率激光器10中對激光種子造成損傷或損壞，同時不影響高峰值功率激光器10中前向信號的傳輸，從而保證高峰值功率激光器10的穩定性。
[0041]需要說明的是，所述光纖光柵13可以設置I個、2個或多個，且光柵的中心波長和帶寬可以有所不同，上述實施方式均應包含在本發明的保護范圍之內。
[0042]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種高峰值功率激光器的保護裝置，其特征在于，所述保護裝置包括光纖光柵，所述光纖光柵用于隔離從高峰值功率激光器的光纖輸出頭一端返回的拉曼光譜；其中， 所述光纖光柵包括光纖部分和光柵部分，所述光纖部分用于制作所述光柵部分，所述光柵部分用于保護高峰值功率激光器光源； 所述光纖光柵應用于高峰值功率激光器時，光纖光柵的位置在所應用的高峰值功率激光器的輸出傳輸光纖的前端。
2.如權利要求1所述的高峰值功率激光器的保護裝置，其特征在于，所述光柵部分的中心波長與所述保護裝置所應用的高峰值功率激光器光源信號的中心波長一致。
3.如權利要求1所述的高峰值功率激光器的保護裝置，其特征在于，所述光柵部分的線寬為O?50nm。
4.如權利要求1所述的高峰值功率激光器的保護裝置，其特征在于，所述光纖部分與用于保護的高峰值功率激光器的光源輸出光纖或輸出傳輸光纖相匹配。
5.如權利要求1所述的高峰值功率激光器的保護裝置，其特征在于，所述光纖光柵的透過率在所述光柵部分的線寬內為-2?ODB，線寬外為-Oo?-2OTB。
6.—種高峰值功率激光器,其特征在于，在所述高峰值功率激光器的輸出傳輸光纖的前端設有如權利要求1-5任一項所述的高峰值功率激光器的保護裝置。
【文檔編號】H01S3/10GK203800373SQ201420197714
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】荊利青, 安德·百博, 陳子聰 申請人:深圳激揚光電有限公司, 深圳鐳射微視科技有限公司