一种高峰值功率激光器及其保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及激光器【技术领域】，提供了一种高峰值功率激光器及其保护装置。其中保护装置包括光纤光栅，光纤光栅用于隔离从高峰值功率激光器的光纤输出头一端返回的拉曼光谱；光纤光栅包括光纤部分和光栅部分，光纤部分用于制作光栅部分，光栅部分用于保护高峰值功率激光器光源；光纤光栅的位置在所应用的高峰值功率激光器的输出传输光纤的前端。本实用新型通过在高峰值功率激光器的输出传输光纤前端设置一光纤光栅，用于隔离从高峰值功率激光器的光纤输出头一端返回的拉曼光谱，保证了高峰值功率激光器的有效、安全、稳定运行。
【专利说明】一种高峰值功率激光器及其保护装置
【【技术领域】】
[0001]本实用新型涉及激光器【技术领域】，特别是涉及一种高峰值功率激光器及其保护装置。
【【背景技术】】
[0002]高峰值功率激光器在激光打标、激光深雕及焊接等领域具有重要的、无可取代的应用。一般地，激光器需要接带有隔离器的光纤输出头才可以方便、灵活地应用于工业加工中。但是，由于高峰值功率激光器输出脉冲有着较高的峰值功率，容易与光纤输出头中的光纤产生严重的非线性效应，如拉曼效应。激光器在激光加工时不可避免地会反射一部分光回去，如果光纤输出头中有拉曼光谱存在时，会随着输出传输光纤返回去，然而激光器内部由于价格和制造工艺限制，一般带宽较窄，只限于隔离信号波段，而对拉曼光谱波段透明，从而导致激光器种子源损伤或损坏，降低产品的稳定性。
[0003]综上可知，现有的高峰值功率激光器，在安全及稳定性上存在缺陷，需要加以改进。鉴于此，克服该现有技术存在的缺陷是本【技术领域】亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种高峰值功率激光器的保护装置，可避免激光应用过程中产生的返回拉曼光谱对激光种子源造成的损伤或损坏，保证高峰值功率激光器的安全和稳定性。
[0005]本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种高峰值功率激光器的保护装置，所述保护装置包括光纤光栅，所述光纤光栅用于隔离从高峰值功率激光器的光纤输出头一端返回的拉曼光谱；其中，
[0007]所述光纤光栅包括光纤部分和光栅部分，所述光纤部分用于制作所述光栅部分，所述光栅部分用于保护高峰值功率激光器光源；
[0008]所述光纤光栅应用于高峰值功率激光器时，光纤光栅的位置在所应用的高峰值功率激光器的输出传输光纤的前端。
[0009]进一步地，所述光栅部分的中心波长与所述保护装置所应用的高峰值功率激光器光源信号的中心波长一致。
[0010]进一步地，所述光栅部分的线宽为O~50nm。
[0011]进一步地，所述光纤部分与用于保护的高峰值功率激光器的光源输出光纤或输出传输光纤相匹配。
[0012]进一步地，所述光纤光栅的透过率在所述光栅部分的线宽内为-2~0DB，线宽外为-C? ~-25DB。
[0013]本实用新型还提供了一种高峰值功率激光器，在所述高峰值功率激光器的输出传输光纤的前端设有如上所述的高峰值功率激光器的保护装置。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:本实用新型通过在高峰值功率激光器的输出传输光纤前端设置一光纤光栅，用于隔离从高峰值功率激光器的光纤输出头一端返回的拉曼光谱，保证了高峰值功率激光器的有效、安全、稳定运行。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0015]图1是本实用新型一实施例的高峰值功率光纤光栅结构示意图；
[0016]图2是本实用新型一实施例的高峰值功率激光器的结构示意图；
[0017]图3是本实用新型一实施例的高峰值功率激光器光源的输出光谱图；
[0018]图4是本实用新型一实施例的高峰值功率激光器未使用光纤光栅时，光纤输出头一端的输出光谱图；
[0019]图5是本实用新型一实施例的高峰值功率光纤光栅的光谱理想透过率曲线图。
[0020]附图标记:
[0021]高峰值功率激光器10、高峰值功率激光器光源11、输出信号光12、光纤光栅13、光栅部分131、光纤部分132、输出传输光纤14、光纤输出头15、高峰值功率激光器输出光16、光源输出光纤17、信号光的光谱曲线21、信号的中心波长22、信号的中心波长31、信号与拉曼光谱的分界线32、拉曼光谱部分33、信号光谱部分34、光栅部分的中心波长51、光栅部分的线宽52、光纤光栅的透过率曲线53。
【【具体实施方式】】 [0022]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0023]此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0024]实施例1
[0025]图1所示为本实用新型实施例1提供的一种高峰值功率激光器的保护装置，该保护装置为光纤光栅13。图2所示为本实施例的高峰值功率光纤光栅13所应用的高峰值功率激光器10的结构示意图，该高峰值功率激光器10包括高峰值功率激光器光源11、输出传输光纤14和光纤输出头15,在输出传输光纤14的前端设有图1所不的光纤光栅13,其用于隔离从高峰值功率激光器10的光纤输出头15 —端返回的拉曼光谱。
[0026]具体地，如图1和图2所示，光纤光栅13包括光纤部分132和光栅部分131，光纤部分132用于制作光栅部分131,光栅部分131用于保护高峰值功率激光器光源11。光纤部分132与高峰值功率激光器10的光源输出光纤17或输出传输光纤14相匹配。
[0027]图3所示为图2中高峰值功率激光器光源11的输出信号光12的光谱图，其中，21为信号光的光谱曲线，22为信号的中心波长。从信号光的光谱曲线21可以看出，光源信号中没有拉曼信号。
[0028]图4所不为高峰值功率激光器10未使用光纤光栅13时,光纤输出头15 —端的高峰值功率激光器输出光16的光谱图，包括信号部分与光纤输出头15中的输出传输光纤14作用产生的拉曼光谱部分33，以及信号光谱部分34。其中，31为信号的中心波长，32为信号与拉曼光谱的分界线。[0029]图5所示为本实施例的光纤光栅的透过率曲线图，其中透过率曲线53为理想的形状，实际可以进行相应的改变。光栅部分131的线宽52为O~50nm，光栅部分131的中心波长51与该光纤光栅13所应用的高峰值功率激光器光源11信号的中心波长22 —致，且光栅部分131在其线宽52内的传输透过率为-2~0DB，在线宽52外的传输透过率为-c?~-2OTB，这样可以使高峰值功率激光器光源11的信号几乎无损地通过光纤光栅13，同时保证高峰值功率激光脉冲产生的拉曼光谱都在光栅部分131的线宽52外，从而有效地被滤除。
[0030]本实施例的高峰值功率光纤光栅13的工作原理如下:
[0031]由于高峰值功率激光器10内部隔离器的作用，一般高峰值功率激光器10应用时返回去的信号不会损坏或损伤激光器本身，而是由于高峰值功率的信号在输出传输光纤14中传输时，会与输出传输光纤14发生非线性作用，从而产生拉曼光谱；然而，高峰值功率激光器10的隔离器由于带宽及价格的限制，一般只对返回去的信号产生隔离作用，而对返回去的拉曼光谱没有隔离效果，从而导致返回去的拉曼光谱进入高峰值功率激光器10内部，以至于对高峰值功率激光器10造成损伤或损坏。一方面为了使高峰值功率激光器10能够从输出传输光纤14输出，方便灵活地应用于激光加工等，另一方面为了避免输出传输光纤14中产生的拉曼光谱返回至高峰值功率激光器光源11内部，对高峰值功率激光器10造成损伤或损坏，在输出传输光纤14之前加入与高峰值功率激光器光源11信号的中心波长22相同的光纤光栅13,从而保证高峰值功率激光脉冲可以有效地进入输出传输光纤14,同时将返回去的拉曼光谱返出去，保证了高峰值功率激光器的有效安全稳定运行。
[0032]下面结合图2具体说明本实施例的工作过程:
[0033]高峰值功率激光器光源11发出输出信号光12，输出信号光12高效无损地通过光纤光栅13,然后传入输出 传输光纤14,输出信号光12在输出传输光纤14中传输时发生拉曼效应会产生拉曼光谱，从而使得高峰值功率激光器输出光16的光谱曲线如图4所示，包括信号光谱部分34和拉曼光谱部分33。高峰值功率激光器输出光16在进行激光加工等应用时会产生一定的反射进入输出传输光纤14进行反向传输,反向传输的反射光中的信号光谱部分34可以完全通过光纤光栅13，最终进入高峰值功率激光器光源11内部，被内部的隔离器滤掉，从而避免这部分光对高峰值功率激光器光源11造成损伤或者损坏，而反向传输的反射光中的拉曼光谱部分33则被光纤光栅13返掉，从而不会进入高峰值功率激光器光源11内部，这样简单方便地保护高峰值功率激光器光源11不受拉曼光谱的影响，保证高峰值功率激光器10的安全及稳定性。
[0034]使用本实施例的保护装置的高峰值功率激光器可以达到如下技术标准:
[0035]在输出传输光纤14为25 μ m娃光纤时,通过选择合适的高峰值功率激光器10的保护装置后，可以得到高峰值功率激光器10的输出峰值功率为I~100KW，实现高峰值功率激光器10安全稳定地进行激光应用。
[0036]需要说明的是，所述光纤光栅13可以设置I个、2个或多个，且光栅的中心波长和带宽可以有所不同，上述实施方式均应包含在本发明的保护范围之内。
[0037]本实施例提供的高峰值功率激光器10的保护装置可以隔离在光纤输出头15中产生的拉曼光谱，避免有拉曼光谱返回至高峰值功率激光器10中对激光种子造成损伤或损坏，同时不影响高峰值功率激光器10中前向信号的传输，从而保证高峰值功率激光器10的稳定性。
[0038]实施例2
[0039]本实施例提供了一种高峰值功率激光器，如图2所示，该高峰值功率激光器10包括高峰值功率激光器光源11、输出传输光纤14和光纤输出头15,在输出传输光纤14的前端设有实施例1的光纤光栅13,其用于隔离从高峰值功率激光器10的光纤输出头15 —端返回的拉曼光谱。
[0040]光纤光栅13作为高峰值功率激光器10的保护装置，可以隔离在光纤输出头15中产生的拉曼光谱，避免有拉曼光谱返回至高峰值功率激光器10中对激光种子造成损伤或损坏，同时不影响高峰值功率激光器10中前向信号的传输，从而保证高峰值功率激光器10的稳定性。
[0041]需要说明的是，所述光纤光栅13可以设置I个、2个或多个，且光栅的中心波长和带宽可以有所不同，上述实施方式均应包含在本发明的保护范围之内。
[0042]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高峰值功率激光器的保护装置，其特征在于，所述保护装置包括光纤光栅，所述光纤光栅用于隔离从高峰值功率激光器的光纤输出头一端返回的拉曼光谱；其中， 所述光纤光栅包括光纤部分和光栅部分，所述光纤部分用于制作所述光栅部分，所述光栅部分用于保护高峰值功率激光器光源； 所述光纤光栅应用于高峰值功率激光器时，光纤光栅的位置在所应用的高峰值功率激光器的输出传输光纤的前端。
2.如权利要求1所述的高峰值功率激光器的保护装置，其特征在于，所述光栅部分的中心波长与所述保护装置所应用的高峰值功率激光器光源信号的中心波长一致。
3.如权利要求1所述的高峰值功率激光器的保护装置，其特征在于，所述光栅部分的线宽为O?50nm。
4.如权利要求1所述的高峰值功率激光器的保护装置，其特征在于，所述光纤部分与用于保护的高峰值功率激光器的光源输出光纤或输出传输光纤相匹配。
5.如权利要求1所述的高峰值功率激光器的保护装置，其特征在于，所述光纤光栅的透过率在所述光栅部分的线宽内为-2?ODB，线宽外为-Oo?-2OTB。
6.—种高峰值功率激光器,其特征在于，在所述高峰值功率激光器的输出传输光纤的前端设有如权利要求1-5任一项所述的高峰值功率激光器的保护装置。
【文档编号】H01S3/10GK203800373SQ201420197714
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】荆利青, 安德·百博, 陈子聪 申请人:深圳激扬光电有限公司, 深圳镭射微视科技有限公司