Strahldiagnostik- und Rückkopplungssystem sowie Verfahren für spektralstrahlkombinierteLaser

Die Erfindung betrifft eine Laserstrahldiagnostik zur Fehlerbehebung von z. B. einer Wellenlängendrift für insbesondere Spektrahlstrahlkombinations-(SBC)-Lasersysteme. Das Diagnosesystem misst den Output des Lasers, wobei auf Grundlage dieser Messung eine Rückkopplung erfolgt, um den Faserlaser und/oder den faseroptischen Verstärker zu steuern bzw. zu regeln. Hierzu umfasst die Erfindung ein Ausgangsbeugungselement und eine Quelle für mehrere im Wesentlichen monochromatische Lichtstrahlen, einen ersten Lichtstrahl mit einer ersten zentralen Wellenlänge und einen zweiten Lichtstrahl mit einer zweiten zentralen Wellenlänge, wobei sich die Mehrzahl von Lichtstrahlen von der ersten zentralen Wellenlänge unterscheidet. Die Vielzahl an Strahlen wird aus unterschiedlichen Winkeln auf das Ausgangsbeugungselement auf eine einzige Stelle gelenkt, womit das Ausgangsbeugungselement sodann diese Lichtstrahlen spektral zu einem einzigen Strahl kombiniert. Eine Diagnoseeinrichtung kann feststellen, ob der erste Lichtstrahl fehlerhaft ausgerichtet ist, und falls dem so ist, wird eine Reguliereinrichtung gesteuert, um die regulierbare Charakteristik des ersten Lichtstrahls zu regulieren, damit der erste Lichtstrahl in Bezug auf den kombinierten Einzelstrahl ausgerichtet wird. An apparatus and method that provide optical isolation by permitting substantially all forward-propagating light into a delivery fiber from an optical amplifier and substantially preventing backward-traveling light from the delivery fiber entering the optical amplifier without the use of a conventional optical isolator. Eliminating the isolator improves efficiency and reduces cost. Some embodiments use a delivery fiber having a non-circular core in order to spread a single-mode signal into multiple modes such that any backward-propagating reflection is inhibited from reentering the single-mode amplifier. Some embodiments amplify an optical signal in a gain fiber having an output end, output the forward-propagating amplified signal as a high-brightness optical beam (having a first Rayleigh range) into a removable delivery fiber having a non-circular waveguide, output the amplified signal from a distal end of the delivery fiber, and, without the use of a non-linear optical isolator, inhibit backward-propagating light from re-entering the gain fiber.