由連續(xù)工作光纖激光器和聲光晶體光開(kāi)關(guān)組成，連續(xù)工作光纖激光器包括依次連接的第一泵浦源11、第一泵浦合束器12及摻雜增益介質(zhì)的第一有源光纖13，在第一泵浦合束器12連接第一泵浦源11的一側(cè)還設(shè)有全反光柵14，在第一有源光纖13的另一端設(shè)有低反光柵15，聲光晶體光開(kāi)關(guān)16設(shè)置在低反光柵15的輸出端。
[0020]作為另一種實(shí)施例，如圖4，脈沖激光發(fā)射器I是內(nèi)置聲光晶體光開(kāi)關(guān)的調(diào)Q脈沖光纖激光器，包括依次連接的第一泵浦源11、第一泵浦合束器12及摻雜增益介質(zhì)的第一有源光纖13，在第一泵浦合束器12連接第一泵浦源11的一側(cè)還設(shè)有全反光柵14，在第一有源光纖13的另一端連接聲光晶體光開(kāi)關(guān)16，在聲光晶體光開(kāi)關(guān)16的輸出端設(shè)有低反光柵15ο
[0021]進(jìn)一步的，從聲光晶體光開(kāi)關(guān)16發(fā)出的正向光脈沖在進(jìn)入第一脈沖光纖放大器3后會(huì)有反向光脈沖返回到脈沖激光發(fā)射器1，此時(shí)如果聲光晶體光開(kāi)關(guān)16的開(kāi)門(mén)時(shí)間與第一光脈沖延時(shí)線2引入的延時(shí)時(shí)間相當(dāng)(略大于或小于)或更小，反向光脈沖就可以被聲光晶體光開(kāi)關(guān)16阻斷，不能進(jìn)入到光纖激光發(fā)射器I的第一有源光纖13中，從而避免了正反向光脈沖在第一有源光纖13的對(duì)撞。因此，在設(shè)置上述第一光脈沖延時(shí)線2的同時(shí)，可以通過(guò)對(duì)聲光晶體光開(kāi)關(guān)16的開(kāi)門(mén)時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，以進(jìn)一步有效避免正反脈沖的對(duì)撞。并且，可以在一定程度上阻斷反向脈沖進(jìn)入第一有源光纖13，防止反向脈沖的放大。當(dāng)聲光晶體光開(kāi)關(guān)16的開(kāi)門(mén)時(shí)間極小時(shí)，也可以適當(dāng)減小第一光脈沖延時(shí)線2的長(zhǎng)度。
[0022]作為另一種實(shí)施例，如圖1，該脈沖激光發(fā)射器I還可以采用半導(dǎo)體直接調(diào)制的脈沖激光種子源激光器。
[0023]進(jìn)一步參考圖1、3、4，第一脈沖光纖放大器3包括依次連接的第二泵浦源31、第二泵浦合束器31及摻雜增益介質(zhì)的第二有源光纖33 ;第二泵浦合束器32連接第二泵浦源31的一端直接或間接連接第一光脈沖延時(shí)線2，第二有源光纖33的另一端直接或間接連接第二光脈沖延時(shí)線4。
[0024]具體的，上述脈沖激光發(fā)射器I可以為脈沖寬度為10ns的調(diào)Q 1064nm脈沖光纖激光器，脈沖頻率為50KHz。連續(xù)工作光纖激光器采用915nm或者976nm半導(dǎo)體泵浦激光器和鉺鐿共摻有源雙包層光纖。由聲光晶體光開(kāi)關(guān)16 (調(diào)制器)產(chǎn)生50KHz頻率的脈沖寬度為50?150ns的光脈沖序列。脈沖光纖放大器3包括915nm或者976nm半導(dǎo)體泵浦激光器和鉺鐿共摻有源雙包層光纖。第一光脈沖延時(shí)線2和第二光脈沖延時(shí)線4的長(zhǎng)度為5-20米。激光輸出端有抗反射的高功率隔離器5，減少?gòu)募す馄魍獠糠祷氐姆瓷涔?。該脈沖激光器最終輸出平均功率為50W，單脈沖能量為lmj，峰值功率為10KW。
[0025]本實(shí)用新型通過(guò)引入第一光脈沖延時(shí)線2，使來(lái)自脈沖激光發(fā)射器I的正向脈沖和被第一脈沖光纖放大器3反射的反向脈沖產(chǎn)生時(shí)間錯(cuò)位，二者不會(huì)在脈沖激光發(fā)射器I的有源光纖中相遇；通過(guò)引入第二光脈沖延時(shí)線4，即使將隔離器5的輸出端面向全反射鏡，反射回來(lái)的光脈沖也不足以導(dǎo)致第一脈沖光纖放大器3的有源光纖的斷裂。一方面隔離器5減少了進(jìn)入第一脈沖光纖放大器3的反射光功率，另一方面第二光脈沖延時(shí)線4使正反向脈沖產(chǎn)生了時(shí)間錯(cuò)位，避免了正反向光脈沖在第一脈沖光纖放大器3的有源光纖中對(duì)撞。
[0026]可以理解，該脈沖光纖激光器可以級(jí)聯(lián)多個(gè)脈沖光纖放大器，即，在上述第一脈沖光纖放大器3之后依次連接至少一個(gè)第二脈沖光纖放大器，輸出隔離器可以設(shè)置于最后一個(gè)第二脈沖光纖放大器之后。第一脈沖光纖放大器3連接的第二光脈沖延時(shí)線的另一端連接第一個(gè)第二脈沖光纖放大器，每相鄰兩個(gè)第二脈沖光纖放大器之間連接第三光脈沖延時(shí)線。每個(gè)光脈沖延時(shí)線均可防止其輸出方向的物體反射的反向脈沖與其正向脈沖在前一級(jí)脈沖光纖放大器中對(duì)撞。
[0027]通過(guò)對(duì)含有第一、第二光脈沖延時(shí)線與無(wú)光脈沖延時(shí)線的脈沖光纖激光器進(jìn)行試驗(yàn)比較，其差異是明顯的，可見(jiàn)光脈沖延時(shí)線起到了有效的作用。同時(shí)，在20W平均輸出功率、20KHz調(diào)制頻率、10ns脈沖寬度的條件下進(jìn)行了驗(yàn)證，對(duì)有光脈沖延時(shí)線和無(wú)光脈沖延時(shí)的上述20W調(diào)Q光纖激光器進(jìn)行了比較試驗(yàn)，輸出隔離器面向一光滑的銅板，不斷改變光路入射到銅板的方向使反射光以不同的角度反射到脈沖光纖激光器中，無(wú)光脈沖延時(shí)線的脈沖光纖激光器幾個(gè)小時(shí)內(nèi)就會(huì)發(fā)生光纖斷裂的情況，但是有光脈沖延時(shí)線的脈沖光纖激光器在幾千小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作狀態(tài)下依然完好。
[0028]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種脈沖光纖激光器，包括脈沖激光發(fā)射器和第一脈沖光纖放大器，其特征在于，在所述脈沖激光發(fā)射器和第一脈沖光纖放大器之間連接有:用于對(duì)所述脈沖激光發(fā)射器輸出的第一正向脈沖及其經(jīng)第一脈沖光纖放大器反射的第一反向脈沖進(jìn)行延遲，以防止第一正向脈沖和第一反向脈沖在脈沖激光發(fā)射器的有源光纖中對(duì)撞的第一光脈沖延時(shí)線；在所述第一脈沖光纖放大器的輸出端連接有:用于對(duì)第一脈沖光纖放大器輸出的第二正向脈沖及其經(jīng)物體反射的第二反向脈沖進(jìn)行延遲，以防止第二正向脈沖和第二反向脈沖在第一脈沖光纖放大器的有源光纖中對(duì)撞的第二光脈沖延時(shí)線。
2.如權(quán)利要求1所述的脈沖光纖激光器，其特征在于，在所述第二光脈沖延時(shí)線的輸出端連接有隔離器。
3.如權(quán)利要求1所述的脈沖光纖激光器，其特征在于，所述第一光脈沖延時(shí)線或第二光脈沖延時(shí)線的長(zhǎng)度L為:L多TC/(2η)，所述T為脈沖激光發(fā)射器輸出的光脈沖寬度，C為光速，η為所述第一光脈沖延時(shí)線或第二光脈沖延時(shí)線的折射率。
4.如權(quán)利要求1或3所述的脈沖光纖激光器，其特征在于，所述第一光脈沖延時(shí)線的延時(shí)時(shí)間小于所述脈沖激光發(fā)射器的有源光纖中載流子的反轉(zhuǎn)時(shí)間；所述第二光脈沖延時(shí)線的延時(shí)時(shí)間小于所述脈沖光纖放大器的有源光纖中載流子的反轉(zhuǎn)時(shí)間。
5.如權(quán)利要求1所述的脈沖光纖激光器，其特征在于，所述脈沖激光發(fā)射器包括連續(xù)工作光纖激光器和聲光晶體光開(kāi)關(guān)，所述聲光晶體光開(kāi)關(guān)的開(kāi)門(mén)時(shí)間接近或小于與所述第一光脈沖延時(shí)線的延時(shí)時(shí)間。
6.如權(quán)利要求5所述的脈沖光纖激光器，其特征在于，所述連續(xù)工作光纖激光器包括依次連接的第一泵浦源、第一泵浦合束器及摻雜增益介質(zhì)的第一有源光纖，在所述第一泵浦合束器連接所述第一泵浦源的一側(cè)還設(shè)有全反光柵，在所述第一有源光纖的另一端設(shè)有低反光柵，在所述低反光柵的輸出端設(shè)有所述聲光晶體光開(kāi)關(guān)。
7.如權(quán)利要求5所述的脈沖光纖激光器，其特征在于，所述連續(xù)工作光纖激光器包括依次連接的第一泵浦源、第一泵浦合束器及摻雜增益介質(zhì)的第一有源光纖，在所述第一泵浦合束器連接所述第一泵浦源的一側(cè)還設(shè)有全反光柵，在所述第一有源光纖的另一端連接所述聲光晶體光開(kāi)關(guān)，在所述聲光晶體光開(kāi)關(guān)的輸出端設(shè)有低反光柵。
8.如權(quán)利要求1所述的脈沖光纖激光器，其特征在于，所述脈沖激光發(fā)射器采用半導(dǎo)體直接調(diào)制的脈沖激光種子源激光器。
9.如權(quán)利要求1所述的脈沖光纖激光器，其特征在于，所述第一脈沖光纖放大器包括依次連接的第二泵浦源、第二泵浦合束器及摻雜增益介質(zhì)的第二有源光纖；所述第二泵浦合束器連接所述第二泵浦源的一端直接或間接連接所述第一光脈沖延時(shí)線，所述第二有源光纖的另一端直接或間接連接所述第二光脈沖延時(shí)線。
10.如權(quán)利要求1所述的脈沖光纖激光器，其特征在于，在所述第一脈沖光纖放大器之后還級(jí)聯(lián)至少一個(gè)第二脈沖光纖放大器，在每相鄰兩個(gè)第二脈沖光纖放大器之間設(shè)有第三光脈沖延時(shí)線。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型適用于激光技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種脈沖光纖激光器，包括脈沖激光發(fā)射器和第一脈沖光纖放大器，在脈沖激光發(fā)射器和第一脈沖光纖放大器之間連接有用于對(duì)脈沖激光發(fā)射器輸出的第一正向脈沖及其經(jīng)第一脈沖光纖放大器反射的第一反向脈沖進(jìn)行延遲的第一光脈沖延時(shí)線；在第一脈沖光纖放大器的輸出端連接有用于對(duì)第一脈沖光纖放大器輸出的第二正向脈沖及其經(jīng)物體反射的第二反向脈沖進(jìn)行延遲的第二光脈沖延時(shí)線。本實(shí)用新型通過(guò)引入第一光脈沖延時(shí)線和第二光脈沖延時(shí)線，避免了正反脈沖在有源光纖中對(duì)撞，進(jìn)而避免了反向光脈沖與正向脈沖競(jìng)爭(zhēng)載流子，并且防止正反脈沖干涉而增加光的峰值功率，保護(hù)有源光纖。
【IPC分類(lèi)】H01S3-067
【公開(kāi)號(hào)】CN204441699
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520112150
【發(fā)明人】董杰
【申請(qǐng)人】深圳市歐凌鐳射科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年2月16日