高功率光纤激光器阵列

1.本发明主要涉及到高功率激光技术领域，尤其是一种高功率光纤激光器阵列。


背景技术：

2.光纤激光器以其光束质量好、转换效率高、使用方便等优势获得了工业、科研、医疗等领域的青睐，具有广阔的发展前景，但是受到各种非线性效应、材料损伤等物理因素的限制，单路光纤激光器的输出功率仍然有限，为了获得更高的输出功率，人们普遍采用光束合成技术。
3.当前，人们普遍采用的一种光束合成方案如图1所示，高功率光纤激光振荡器/放大器以阵列形式码放在一起，采用传能光纤将输出激光传输到光束合成装置。由于当前单台高功率光纤激光振荡器/放大器的体积较大，因此在大数量光束合成时，高功率光纤激光振荡器/放大器阵列规模较大，位于阵列边缘的高功率光纤激光振荡器/放大器需要较长的传能光纤才能到达光束合成装置，这一长度有时需要达到数米。然而，传能光纤的长度对高功率光纤激光振荡器/放大器中的受激拉曼效应(主要是宽谱单模光纤激光器)或受激布里渊效应(主要是单频或超窄线宽单模光纤激光器)的阈值影响很大，传能光纤越长，两种非线性效应阈值越低，激光器的输出功率越低。
4.因此，亟需一种在高功率光纤激光振荡器/放大器阵列规模不变的情况下，可有效缩短高功率光纤激光振荡器/放大器的传能光纤长度，提升单台高功率光纤激光振荡器/放大器的输出功率的技术方案。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本发明提出一种高功率光纤激光器阵列。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
7.高功率光纤激光器阵列，可以为高功率光纤激光振荡器阵列，也可以是高功率光纤激光放大器阵列。
8.具体地，高功率光纤激光器阵列，包括：
9.泵浦模块阵列，包括m
×
n台呈阵列排布的泵浦模块，泵浦模块阵列有n层，每一层有m个泵浦模块，每一个泵浦模块均包括多个半导体激光器；
10.泵浦光纤阵列，包括m
×
n根泵浦光纤；
11.谐振腔模块阵列或者功率放大模块阵列，泵浦模块阵列与谐振腔模块阵列或者功率放大模块阵列之间通过泵浦光纤阵列连接；所述谐振腔模块阵列包括n层谐振腔模块，每一层谐振腔模块均包含m个光纤激光谐振腔，组成谐振腔模块阵列的m
×
n个光纤激光谐振腔以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起；所述功率放大模块阵列包括n层功率放大模块，每一层功率放大模块上均包含m个光纤激光放大器，组成功率放大模块阵列的m
×
n个光纤激光放大器以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起；
12.传能光纤阵列，包括m
×
n根传能光纤，谐振腔模块阵列或者功率放大模块阵列连
接传能光纤阵列输出激光。
13.进一步地，本发明中，谐振腔模块阵列或者功率放大模块阵列通过传能光纤阵列连接光束合成装置。对于高功率光纤激光振荡器阵列，组成谐振腔模块阵列的m
×
n个光纤激光谐振腔以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起，进而缩短各光纤激光谐振腔与光束合成装置之间的传能光纤长度。对于高功率光纤激光功率放大器阵列，组成功率放大模块阵列的m
×
n个光纤激光放大器以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起，进而缩短各光纤激光放大器与光束合成装置之间的传能光纤长度。
14.高功率光纤激光器阵列为高功率光纤激光振荡器阵列，包括谐振腔模块阵列，所述谐振腔模块阵列中各光纤激光谐振腔的增益光纤采用平行直线阵列方式排列或者直线阵列跑道式盘绕方式排列。进一步地，所述谐振腔模块还包括热沉，谐振腔模块中的各光纤激光谐振腔安装在热沉之上。进一步地，所述光纤激光谐振腔包括光纤泵浦合束器、高反光纤光栅、增益光纤、低反光纤光栅以及包层光滤除器，光纤泵浦合束器的多条泵浦臂分别与对应的泵浦光纤通过熔接方式连接，光纤泵浦合束器的合成输出纤与高反光纤光栅通过熔接方式连接，高反光纤光栅与低反光纤光栅之间熔接有增益光纤，低反光纤光栅的另一端连接包层光滤除器，包层光滤除器的另一端连接传能光纤。
15.高功率光纤激光器阵列为高功率光纤激光放大器阵列，包括功率放大模块阵列，所述功率放大模块阵列中各光纤激光放大器的增益光纤采用平行直线阵列方式排列或者直线阵列跑道式盘绕方式排列。进一步地，所述功率放大模块还包括热沉，功率放大模块中的各光纤激光放大器安装在热沉之上。高功率光纤激光放大器阵列还包括种子源激光器和光纤分束器，种子源激光器连接光纤分束器的输入端，光纤分束器具有m
×
n个输出端，光纤分束器的每一个输出端分别通过信号光纤对应连接一个光纤激光放大器的信号光输入端。进一步地，所述光纤激光放大器包括光纤泵浦合束器、增益光纤以及包层光滤除器，光纤泵浦合束器为(n+1)
×
1形式的光纤泵浦合束器，其具有1个信号臂、n个泵浦臂以及一个合成输出端，信号光纤连接光纤泵浦合束器的信号臂，光纤泵浦合束器的n个泵浦臂分别与对应的泵浦光纤连接，光纤泵浦合束器的合成输出端与增益光纤的一端连接，增益光纤的另一端连接包层光滤除器，包层光滤除器的另一端连接传能光纤。
16.进一步地，高功率光纤激光器阵列中，所述泵浦模块还包括机箱以及封装在机箱内的热沉和驱动电源，所述半导体激光器安装在热沉之上；所述驱动电源为恒流源模块，用于为半导体激光器提供电能。
17.进一步地，本发明所述半导体激光器采用光纤耦合半导体激光器。
18.进一步地，本发明所述泵浦光纤为光纤耦合半导体激光器的输出尾纤。
19.进一步地，本发明所述热沉采用水冷热沉、风冷热沉或相变蓄冷热沉。
20.相比现有技术，本发明的技术效果：
21.由于传能光纤长度会影响光纤激光振荡器/放大器的输出功率，因此传能光纤的长度越短越好。而泵浦模块和光纤激光谐振腔/放大器之间的光纤长度与高功率光纤激光振荡器/放大器的输出功率无关，可以任意长度。
22.基于此，本发明通过上述方案，对于高功率光纤激光振荡器阵列，将泵浦模块阵列、谐振腔模块阵列分开设置，泵浦模块阵列、谐振腔模块阵列之间通过泵浦光纤阵列连接，泵浦光纤阵列中的各泵浦光纤具有不同长度，使与各泵浦光纤连接的光纤激光谐振腔
的输出端与光束合成装置之间的距离尽可能短，进而使各光纤激光谐振腔与光束合成装置之间连接的各传能光纤长度尽可能短。组成谐振腔模块阵列的m
×
n个光纤激光谐振腔以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起，进而缩短各光纤激光谐振腔与光束合成装置之间的传能光纤长度。
23.对于高功率光纤激光放大器阵列，将种子源激光器及光纤分束器、泵浦模块阵列、功率放大模块阵列分开设置，泵浦模块阵列、功率放大模块阵列之间通过泵浦光纤阵列连接，泵浦光纤阵列中的各泵浦光纤具有不同长度，使与各泵浦光纤连接的光纤激光放大器的输出端与光束合成装置之间的距离尽可能短，进而使各光纤激光放大器与光束合成装置之间连接的各传能光纤长度尽可能短。组成功率放大模块阵列的m
×
n个光纤激光放大器以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起，进而缩短各光纤激光放大器与光束合成装置之间的传能光纤长度。
24.这样实现了在高功率光纤激光器阵列规模不变的情况下，可有效缩短传能光纤长度，提升单台高功率光纤激光振荡器或者功率放大器的输出功率的目的。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
26.图1为现有技术中的高功率光纤激光器阵列的结构示意框图；
27.图2为本发明一实施例中提供的高功率光纤激光振荡器阵列光束合成装置的结构示意图；
28.图3为本发明一实施例中采用的光纤激光谐振腔的结构示意图；
29.图4为本发明一实施例中增益光纤的盘绕方式图；
30.图5为本发明一实施例中提供的高功率光纤激光放大器阵列光束合成装置的结构示意图；
31.图6为本发明一实施例中采用的光纤激光放大器的结构示意图；
32.标号说明：
33.100、泵浦模块阵列；101、泵浦模块；
34.200、泵浦光纤阵列；201、泵浦光纤；
35.300、谐振腔模块阵列；301、光纤激光谐振腔；3011、第一光纤泵浦合束器；3012、高反光纤光栅；3013、第一增益光纤；3014、低反光纤光栅；3015、第一包层光滤除器；302、第一热沉；
36.400、传能光纤阵列；401、传能光纤；
37.500、光束合成装置；
38.600、种子源激光器；
39.700、光纤分束器；701、信号光纤；
40.800、功率放大模块阵列；801、光纤激光放大器；8011、第二光纤泵浦合束器；8012、第二增益光纤；8013、第二包层光滤除器；802、第二热沉。
具体实施方式
41.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本发明所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本发明内容的实施例后，当可由本发明内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明内容的精神与范围。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
42.本发明供一种高功率光纤激光器阵列，可以为高功率光纤激光振荡器阵列，也可以是高功率光纤激光放大器阵列，包括
43.泵浦模块阵列，包括m
×
n台呈阵列排布的泵浦模块，泵浦模块阵列有n层，每一层有m个泵浦模块，每一个泵浦模块均包括多个半导体激光器；
44.泵浦光纤阵列，包括m
×
n根泵浦光纤；
45.谐振腔模块阵列或者功率放大模块阵列，泵浦模块阵列与谐振腔模块阵列或者功率放大模块阵列之间通过泵浦光纤阵列连接；所述谐振腔模块阵列包括n层谐振腔模块，每一层谐振腔模块均包含m个光纤激光谐振腔，组成谐振腔模块阵列的m
×
n个光纤激光谐振腔以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起；所述功率放大模块阵列包括n层功率放大模块，每一层功率放大模块上均包含m个光纤激光放大器，组成功率放大模块阵列的m
×
n个光纤激光放大器以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起；
46.传能光纤阵列，包括m
×
n根传能光纤，谐振腔模块阵列或者功率放大模块阵列连接传能光纤阵列输出激光。
47.谐振腔模块阵列或者功率放大模块阵列通过传能光纤阵列连接光束合成装置。对于高功率光纤激光振荡器阵列，组成谐振腔模块阵列的m
×
n个光纤激光谐振腔以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起，进而缩短各光纤激光谐振腔与光束合成装置之间的传能光纤长度。对于高功率光纤激光振荡器阵列，组成功率放大模块阵列的m
×
n个光纤激光放大器以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起，进而缩短各光纤激光放大器与光束合成装置之间的传能光纤长度。
48.参照图2，在本发明一实施例中，提供一种高功率光纤激光器阵列，其为高功率光纤激光振荡器阵列，包括泵浦模块阵列100、泵浦光纤阵列200、谐振腔模块阵列300、传能光纤阵列400以及光束合成装置500。
49.泵浦模块阵列100与谐振腔模块阵列300之间通过泵浦光纤阵列200连接，谐振腔模块阵列300与光束合成装置500之间通过传能光纤阵列400连接。泵浦光纤阵列200中的各泵浦光纤具有不同长度，使与各泵浦光纤连接的谐振腔模块阵列300中的各光纤激光谐振腔的输出端与光束合成装置之间的距离尽可能短，进而使各光纤激光谐振腔与光束合成装置之间连接的各传能光纤长度尽可能短。
50.传能光纤401的具体长度根据实际应用需求而定。本发明中组成谐振腔模块阵列300的m
×
n个光纤激光谐振腔301以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起，进而缩短各光纤激光谐振腔301与光束合成装置500之间的传能光纤长度。
51.参照图2，一实施例中：泵浦模块阵列100，包括m
×
n台呈阵列排布的泵浦模块101，泵浦模块阵列100有n层，每一层有m个泵浦模块101，每一个泵浦模块101均包括多个半导体激光器；
52.泵浦光纤阵列200，包括m
×
n根泵浦光纤201；
53.谐振腔模块阵列300，包括n层谐振腔模块，每一层谐振腔模块均包含m个光纤激光谐振腔301；组成谐振腔模块阵列300的m
×
n个光纤激光谐振腔301以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起。
54.泵浦模块阵列100中的第n层的第m个泵浦模块101对应谐振腔模块阵列300中的第n层的第m个光纤激光谐振腔301，n＝1,2,......,n，m＝1,2,......,m，各泵浦模块101中的各半导体激光器与对应的光纤激光谐振腔301之间通过泵浦光纤201连接；
55.泵浦光纤阵列200中的各泵浦光纤201具有不同长度，使与各泵浦光纤201连接的光纤激光谐振腔301的输出端与光束合成装置500之间的距离尽可能短；
56.传能光纤阵列400，包括m
×
n根传能光纤401，各光纤激光谐振腔301的输出端与光束合成装置500之间通过传能光纤401进行连接。
57.一实施例中，所述泵浦模块101主要由机箱以及封装在机箱中的若干个光纤耦合半导体激光器、热沉、驱动电源组成。泵浦模块101将主要用于为光纤激光振荡器提供合适的泵浦功率。泵浦模块101中的半导体激光器采用商业光纤耦合半导体激光器，其数量、输出功率、尾纤型号等参数根据激光器实际情况进行确定。半导体激光器安装在热沉之上，热沉的结构形式以及冷却方式不限，可采用水冷热沉、风冷热沉或相变蓄冷热沉，相关技术已比较成熟。驱动电源可采用商用恒流源模块，用于为半导体激光器提供合适的电能供给，其具体参数与半导体激光器供电参数匹配。
58.一实施例中，泵浦光纤201即可采用光纤耦合半导体激光器的输出尾纤。
59.为了使谐振腔模块工作性能稳定，优选实施例中所述谐振腔模块还包括第一热沉302，谐振腔模块中的各光纤激光谐振腔301安装在第一热沉302之上。第一热沉302的结构形式以及冷却方式不限，可采用水冷热沉、风冷热沉或相变蓄冷热沉，相关技术已比较成熟。
60.本发明所述光纤激光谐振腔的结构不限。参照图3，本发明一优选实施例中采用的光纤激光谐振腔301，包括第一光纤泵浦合束器3011、高反光纤光栅3012、第一增益光纤3013、低反光纤光栅3014以及第一包层光滤除器3015。所述第一光纤泵浦合束器3011的多条泵浦臂分别与对应的泵浦光纤201通过熔接方式连接，第一光纤泵浦合束器3011的合成输出纤与高反光纤光栅3012通过熔接方式连接，高反光纤光栅3012与低反光纤光栅3014之间熔接有第一增益光纤3013，低反光纤光栅3014的另一端连接第一包层光滤除器3015，第一包层光滤除器3015的另一端通过传能光纤401连接光束合成装置500。
61.在现有技术中，光纤激光谐振腔还存在多种其它结构形式，但均可以采用本发明中的结构形成排布成阵列进而形成本发明所述的谐振腔模块阵列。当光纤激光谐振腔长度较短时，其中的第一增益光纤3013可采用图3所示的平行直线阵列形式进行排列，当光纤激光谐振腔长度较长时，其中的第一增益光纤3013可采用如图4所示的直线阵列跑道式盘绕，当然具体的曲线盘绕方式的形式不限于图4所示形式。本发明所述的光纤泵浦合束器、高反光纤光栅、增益光纤、低反光纤光栅、包层光滤除器等光纤器件均可采用商用器件。
62.参照图5，在本发明一实施例中，提供一种高功率光纤激光器阵列，其为高功率光纤激光放大器阵列，包括种子源激光器600、光纤分束器700、泵浦模块阵列100、泵浦光纤阵列200、功率放大模块阵列800、传能光纤阵列400以及光束合成装置500。泵浦光纤阵列200，包括m
×
n根泵浦光纤201；传能光纤阵列400，包括m
×
n根传能光纤401。
63.泵浦模块阵列100通过泵浦光纤阵列200与功率放大模块阵列800连接，具体地：泵浦模块阵列100中的第n层的第m个泵浦模块101对应功率放大模块阵列800中的第n层的第m个光纤激光放大器801，n＝1,2,......,n，m＝1,2,......,m，各泵浦模块101与对应的光纤激光放大器801间通过泵浦光纤阵列200中对应的泵浦光纤201连接。
64.种子源激光器600连接光纤分束器700，光纤分束器700将种子源激光器600输出的激光分束为m
×
n路后分别对应输入到各光纤激光放大器801的信号光输入端。
65.传能光纤的具体长度根据实际应用需求而定，本发明提供的方案能够实现传能光纤长度的尽可能短。
66.种子源激光器600连接光纤分束器700的输入端，光纤分束器700具有m
×
n个输出端；
67.泵浦模块阵列100，包括m
×
n台呈阵列排布的泵浦模块101，泵浦模块阵列100有n层，每一层有m个泵浦模块101，每一个泵浦模块101均包括多个半导体激光器；
68.功率放大模块阵列800，包括n层功率放大模块，每一层功率放大模块上均包含m个光纤激光放大器801；组成功率放大模块阵列的m
×
n个光纤激光放大器以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起，进而缩短各光纤激光放大器与光束合成装置之间的传能光纤长度。
69.光纤分束器700的每一个输出端分别通过信号光纤701对应连接一个光纤激光放大器801的信号光输入端；泵浦模块阵列100中的第n层的第m个泵浦模块101对应功率放大模块阵列800中的第n层的第m个光纤激光放大器801，n＝1,2,......,n，m＝1,2,......,m，各泵浦模块101中的各半导体激光器与对应的光纤激光放大器801之间通过泵浦光纤201连接，泵浦光纤阵列200中的各泵浦光纤201具有不同长度。
70.各光纤激光放大器801的输出端与光束合成装置500之间通过传能光纤401进行连接。
71.本发明中所述种子源激光器600可采用商用单频或超窄线宽单模保偏光纤激光器，其输出激光波长和功率根据使用需求进行确定。
72.所述光纤分束器700可采用全光纤保偏分束器，其输入光纤型号与种子源激光器600的输出光纤匹配，输出光纤为保偏单模光纤，其工作波长覆盖种子源激光器的输出激光波长，光纤分束器的输出路数和耐受功率根据使用需求进行确定，如果单个分束器的分束数量不够时，可采用级联方式进行数量拓展。
73.一实施例中，所述泵浦模块101主要由机箱以及封装在机箱中的若干个光纤耦合半导体激光器、热沉、驱动电源组成。泵浦模块101将主要用于为光纤激光放大器提供合适的泵浦功率。泵浦模块101中的半导体激光器采用商业光纤耦合半导体激光器，其数量、输出功率、尾纤型号等参数根据激光器实际情况进行确定。半导体激光器安装在热沉之上，热沉的结构形式以及冷却方式不限，可采用水冷热沉、风冷热沉或相变蓄冷热沉，相关技术已比较成熟。驱动电源可采用商用恒流源模块，用于为半导体激光器提供合适的电能供给，其具体参数与半导体激光器供电参数匹配。
74.一实施例中，泵浦光纤201即可采用光纤耦合半导体激光器的输出尾纤。
75.为了使功率放大模块工作性能稳定，优选实施例中所述功率放大模块还包括第二热沉802，功率放大模块中的各光纤激光放大器801安装在第二热沉802之上。第二热沉802
的结构形式以及冷却方式不限，可采用水冷热沉、风冷热沉或相变蓄冷热沉，相关技术已比较成熟。
76.本发明所述光纤激光放大器801的结构不限。参照图6，本发明一优选实施例中采用的光纤激光放大器801，包括第二光纤泵浦合束器8011、第二增益光纤8012以及第二包层光滤除器8013。第二光纤泵浦合束器8011为(n+1)
×
1形式的光纤泵浦合束器，其具有1个信号臂、n个泵浦臂以及一个合成输出端，信号光纤701连接第二光纤泵浦合束器8011的信号臂，第二光纤泵浦合束器8011的n个泵浦臂分别与对应的泵浦光纤201连接，第二光纤泵浦合束器8011的合成输出端与第二增益光纤8012的一端连接，第二增益光纤8012的另一端连接第二包层光滤除器8013，第二包层光滤除器8013的另一端作为传能光纤401连接光束合成装置500，所述的传能光纤401为光纤激光放大器801的输出尾纤。
77.在现有技术中，光纤激光放大器801还存在多种其它结构形式，但均可以采用本发明中的结构形成排布成阵列进而形成本发明所述的功率放大模块阵列。当光纤激光放大器中的增益光纤长度较短时，其中的第二增益光纤8012可采用图3所示的平行直线阵列形式进行排列，当光纤激光放大器中的第二增益光纤8012长度较长时，可采用如图4所示的直线阵列跑道式盘绕，当然具体的曲线盘绕方式的形式不限于图4所示形式。本发明所述光纤激光放大器801中的各种组成光纤器件包括但不限于光纤泵浦合束器、增益光纤、包层光滤除器等均可采用商用器件，光纤器件之间采用熔接方式进行连接。
78.本发明未尽事宜为公知技术。
79.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
80.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.高功率光纤激光器阵列，其特征在于，包括：泵浦模块阵列，包括m
×
n台呈阵列排布的泵浦模块，泵浦模块阵列有n层，每一层有m个泵浦模块，每一个泵浦模块均包括多个半导体激光器；泵浦光纤阵列，包括m
×
n根泵浦光纤；谐振腔模块阵列或者功率放大模块阵列，泵浦模块阵列与谐振腔模块阵列或者功率放大模块阵列之间通过泵浦光纤阵列连接；所述谐振腔模块阵列包括n层谐振腔模块，每一层谐振腔模块均包含m个光纤激光谐振腔，组成谐振腔模块阵列的m
×
n个光纤激光谐振腔以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起；所述功率放大模块阵列包括n层功率放大模块，每一层功率放大模块上均包含m个光纤激光放大器，组成功率放大模块阵列的m
×
n个光纤激光放大器以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起；传能光纤阵列，包括m
×
n根传能光纤，谐振腔模块阵列或者功率放大模块阵列连接传能光纤阵列输出激光。2.根据权利要求1所述的高功率光纤激光器阵列，其特征在于，谐振腔模块阵列或者功率放大模块阵列通过传能光纤阵列连接光束合成装置。3.根据权利要求1或2所述的高功率光纤激光器阵列，其特征在于，包括谐振腔模块阵列，所述谐振腔模块阵列中各光纤激光谐振腔的增益光纤采用平行直线阵列方式排列或者直线阵列跑道式盘绕方式排列。4.根据权利要求3所述的高功率光纤激光器阵列，其特征在于，所述谐振腔模块还包括热沉，谐振腔模块中的各光纤激光谐振腔安装在热沉之上。5.根据权利要求3所述的高功率光纤激光器阵列，其特征在于，所述光纤激光谐振腔包括光纤泵浦合束器、高反光纤光栅、增益光纤、低反光纤光栅以及包层光滤除器，光纤泵浦合束器的多条泵浦臂分别与对应的泵浦光纤通过熔接方式连接，光纤泵浦合束器的合成输出纤与高反光纤光栅通过熔接方式连接，高反光纤光栅与低反光纤光栅之间熔接有增益光纤，低反光纤光栅的另一端连接包层光滤除器，包层光滤除器的另一端连接传能光纤。6.根据权利要求1或2所述的高功率光纤激光器阵列，其特征在于，包括功率放大模块阵列，所述功率放大模块阵列中各光纤激光放大器的增益光纤采用平行直线阵列方式排列或者直线阵列跑道式盘绕方式排列。7.根据权利要求6所述的高功率光纤激光器阵列，其特征在于，所述功率放大模块还包括热沉，功率放大模块中的各光纤激光放大器安装在热沉之上。8.根据权利要求6所述的高功率光纤激光器阵列，其特征在于，还包括种子源激光器和光纤分束器，种子源激光器连接光纤分束器的输入端，光纤分束器具有m
×
n个输出端，光纤分束器的每一个输出端分别通过信号光纤对应连接一个光纤激光放大器的信号光输入端。9.根据权利要求8所述的高功率光纤激光器阵列，其特征在于，所述光纤激光放大器包括光纤泵浦合束器、增益光纤以及包层光滤除器，光纤泵浦合束器为(n+1)
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1形式的光纤泵浦合束器，其具有1个信号臂、n个泵浦臂以及一个合成输出端，信号光纤连接光纤泵浦合束器的信号臂，光纤泵浦合束器的n个泵浦臂分别与对应的泵浦光纤连接，光纤泵浦合束器的合成输出端与增益光纤的一端连接，增益光纤的另一端连接包层光滤除器，包层光滤除器的另一端连接传能光纤。10.根据权利要求1或2或4或5或7或8或9所述的高功率光纤激光器阵列，其特征在于，
所述泵浦模块还包括机箱以及封装在机箱内的热沉和驱动电源，所述半导体激光器安装在热沉之上；所述驱动电源为恒流源模块，用于为半导体激光器提供电能。

技术总结
一种高功率光纤激光器阵列，包括泵浦模块阵列、泵浦光纤阵列、谐振腔模块阵列或功率放大模块阵列及传能光纤阵列；将泵浦模块阵列、谐振腔模块阵列或功率放大模块阵列分开设置，泵浦模块阵列、谐振腔模块阵列或功率放大模块阵列之间通过泵浦光纤阵列连接。组成谐振腔模块阵列的各光纤激光谐振腔以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起，或者组成功率放大模块阵列的各光纤激光放大器以线性阵列形式尽可能紧密的排列在一起，进而缩短各光纤激光谐振腔或光纤激光放大器与光束合成装置之间的传能光纤长度。本说明可有效缩短光纤激光器阵列合成中的传能光纤长度，提升单台光纤激光振荡器或功率放大器的输出功率和稳定性。器或功率放大器的输出功率和稳定性。器或功率放大器的输出功率和稳定性。


技术研发人员：马阎星 马鹏飞 何锋 粟荣涛 喻湘荣 司磊 韩凯 许晓军 周朴 陈金宝
受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/8/9