本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分離放大光纖激光器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

高峰值功率激光器在激光打標(biāo)、激光深雕及焊接等領(lǐng)域具有重要的、無可取代的應(yīng)用。一般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(yīng)用于工業(yè)加工中，但是高峰值功率激光器輸出脈沖由于其較高的峰值功率，容易與光纖輸出頭中的較長的光纖光纜部分產(chǎn)生嚴(yán)重非線性效應(yīng)，如拉曼效應(yīng)。這些非線性效應(yīng)對產(chǎn)品的穩(wěn)定性造成多方面不良的影響，首先限制了光纖激光器的最大可輸出功率；其次，由于其輸出波長范圍變寬，導(dǎo)致其在激光打標(biāo)等應(yīng)用時因透鏡對波長的敏感性引起聚焦的問題，從而影響應(yīng)用效果；再次，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，會隨著輸出傳輸光纖返回去，然而激光器內(nèi)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(dǎo)致激光器種子源損傷或損壞，從而降低產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

如圖1所示，現(xiàn)有光纖激光器的信號源連接隔離器，從隔離器出來的信號接入放大模塊，信號被放大模塊放大后經(jīng)光纜傳輸由光纖輸出頭輸出為平行光。

如圖2所示，其中曲線laser 1為信號源出來的信號經(jīng)過放大模塊放大后出來的光譜曲線，此時laser 1的輸出平均功率>20W，峰值功率為20KW，重復(fù)頻率為25Khz、脈沖寬度為200ns時的光譜曲線。從圖中可以看出此時幾乎沒有產(chǎn)生如受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering，SRS)、受激布里淵散射(Stimulated Brillouin Scattering，SBS)等非線性效應(yīng)，此時放大后的峰值功率可以高于25KW，但是高的峰值功率激光脈沖容易與光纖發(fā)生SRS、SBS等非線性效應(yīng)，而且隨著光纖的長度越長，這種作用越嚴(yán) 重。非線性效應(yīng)容易對光纖及信號源造成損傷甚至損壞，嚴(yán)重影響激光器的性能。然而光纖激光器尤其在打標(biāo)、探測等應(yīng)用中，需要光纜較長，一般在2m以上，才方便操作與應(yīng)用。一般地，對于纖芯為15μm的普通光纖，若激光器脈沖的峰值功率高過5KW時，1m會產(chǎn)生約5DB的拉曼部分的光譜。

其中l(wèi)aser 2的光譜曲線，為上述激光脈沖經(jīng)3m光纜傳輸后由光纖輸出頭輸出測試光譜，此時laser 2的輸出平均功率為20W，峰值功率為20KW。對比laser 1曲線明顯可以看出，具有較高峰值功率的激光脈沖在光纜傳輸中產(chǎn)生了SRS，因此laser 2的光譜中含有信號光及拉曼光譜。然而激光輸出脈沖在進(jìn)行激光應(yīng)用時，會有一部分光脈沖返回至光路中，隔離器一般只能阻擋信號光，而對拉曼等其它非線性效應(yīng)引起的非信號光源透明，所以這部分非線性效應(yīng)光譜再經(jīng)光纜至放大模塊或者信號源內(nèi)，極易造成放大模塊及信號源的損壞。為了減少非線性效應(yīng)對激光器造成損傷或者損壞，需要減少高峰值功率激光脈沖與光纜的作用距離。

綜上可知，現(xiàn)有高峰值功率激光器，在安全及穩(wěn)定性上顯然存在缺陷，需要加以改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種分離放大光纖激光器系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案包括一種分離放大光纖激光器系統(tǒng)，包括：沿光路依次布置的信號源、隔離器、光纖光纜及放大輸出組件，其中，所述放大輸出組件包括集成的放大模塊和光纖輸出頭模塊。

優(yōu)選地，所述放大模塊和光纖輸出頭模塊由短光纖連接。

優(yōu)選地，所述短光纖長度為0～50cm。

優(yōu)選地，所述光纖輸出頭模塊包括沿光路依次布置的包層模消除裝置、隔離器、擴(kuò)束鏡。

優(yōu)選地，所述信號源的平均功率范圍為0～5W。

優(yōu)選地，所述光纖光纜的長度為0.1～10m。

本發(fā)明的有益效果包括：采用上述緊湊設(shè)置的放大輸出組件，信號直接輸出，避免了非線性效應(yīng)的產(chǎn)生，保證激光器的高峰值功率、高平均功率的安全穩(wěn)定輸出。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的光纖激光器的經(jīng)光纜輸出前后光譜圖。

圖3為本發(fā)明的光纖激光器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的光纖激光器系統(tǒng)的放大輸出組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明的光纖激光器系統(tǒng)的光纖輸出頭模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

一種分離放大光纖激光器系統(tǒng)，包括：沿光路依次布置的信號源、隔離器、光纖光纜及放大輸出組件，其中，所述放大輸出組件包括集成的放大模塊和光纖輸出頭模塊。

本發(fā)明技術(shù)方案采用緊湊設(shè)置的放大輸出組件，信號直接輸出，避免了非線性效應(yīng)的產(chǎn)生，保證激光器的高峰值功率、高平均功率的安全穩(wěn)定輸出。

如圖3所示，一種分離放大光纖激光器系統(tǒng)10，包括：沿光路依次布置的信號源11、隔離器12、光纖光纜13及放大輸出組件15，其中，上述放大輸出組件15包括集成的放大模塊16和光纖輸出頭模塊17。

放大模塊16輸入端連接光纖光纜13，放大模塊16輸出端連接光纖輸出頭模塊17。

如圖4所示，放大模塊16和光纖輸出頭模塊17連接緊湊，形成一個整體，易于活動，方便操作。進(jìn)一步地，放大模塊16和光纖輸出頭模塊17由短光纖18連接。

上述短光纖18長度優(yōu)選為0～50cm，由此經(jīng)過放大模塊16放大的信號只需經(jīng)過較短的光纖18直接輸出，避免了非線性效應(yīng)的產(chǎn)生，保證激光器 的高峰值功率、高平均功率的安全穩(wěn)定輸出。

如圖5所示，上述光纖輸出頭模塊17包括沿光路依次布置的包層模消除裝置19、隔離器20、擴(kuò)束鏡21。其中，包層模消除裝置19主要用于去除殘留的泵浦光；隔離器20為高功率隔離器，防止激光器在應(yīng)用于返回去的信號光對激光器造成損傷；擴(kuò)束鏡21主要將光斑擴(kuò)大并平行輸出，方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離應(yīng)用。

信號源11的平均功率范圍為0～5W，經(jīng)過隔離器12后激光脈沖14的峰值功率仍然低于5KW，這樣低的峰值功率激光脈沖經(jīng)光纖光纜13傳至放在輸出模塊15內(nèi)。

光纖光纜13的長度為0.1～10m，即使光纖光纜13的長度較長，但由于激光脈沖14的峰值功率低，不足以產(chǎn)生如SRS等非線性效應(yīng)，因此經(jīng)過光纖光纜13后的激光脈沖與輸出時激光脈沖14幾乎相同。

本發(fā)明的分離放大光纖激光器系統(tǒng)，安全穩(wěn)定：減少高峰值功率、高平均功率的激光脈沖與光纖光纜的作用距離，從而減少非線性效應(yīng)的產(chǎn)生，保證了激光器的高峰值功率、高平均功率的安全穩(wěn)定輸出；降低成本：這種方法減少了其它隔離器、光柵的使用，減少成本。

以上所述本發(fā)明的具體實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。