CN104518413A - 一种物联网用双向输出532nm波长绿色激光光纤激光器 - Google Patents

Abstract

一种物联网用双向输出532nm波长光纤激光器，它由二极管模块组电源供电给多模泵浦二极管模块组，它发射泵浦光，经光纤耦合器耦合到双包层Nd3+：YAG单晶光纤的内外包层之间，它在内外包层之间来回反射，多次穿过单模纤芯被其中Nd3+离子吸能发生能级跃迁，辐射1064nm光子，它在由左与右光纤输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光，同时从左右光纤输出端相向输出，左右两路分别进入KTP晶体，经KTP晶体倍频输出532绿色激光，经扩束镜扩束、聚焦镜聚焦，输出左右两路双向输出，除二极管模块组电源外，上述全部器件均装置在光学轨道及光机具上，组成双向输出532nm波长绿色激光光纤激光器。

Description

一种物联网用双向输出532nm波长绿色激光光纤激光器

技术背景：

波长532nm绿色激光，是用于物联网用光谱检测、物化分析等应用的绿色激光，它还可作为全彩色激光的三基色之一的绿光光源，它还用于物联网用光通讯等激光与光电子领域；光纤激光器作为第三代激光技术的代表，具有玻璃光纤制造成本低与光纤的可饶性、玻璃材料具有极低的体积面积比，散热快、损耗低与转换效率较高等优点，应用范围不断扩大。 

发明内容：

一种双向输出532nm波长光纤激光器，它由二极管模块组电源供电给多模泵浦二极管模块组，它发射泵浦光，经光纤耦合器耦合到双包层Nd3+：YAG单晶光纤的内外包层之间，泵浦光在内外包层之间来回反射，多次穿过单模纤芯被其吸收，其Nd3+离子吸能发生能级跃迁，辐射1064nm光子，它在由左光纤输出端与右光纤输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光，同时从左光纤输出端与右光纤输出端相向输出，左右两路分别进入KTP晶体，经KTP晶体倍频输出532绿色激光，经扩束镜扩束、聚焦镜聚焦，输出左右两路双向输出激光，除二极管模块组电源外，上述全部器件均装置在光学轨道及光机具上，组成双向输出532nm波长绿色激光光纤激光器，由风扇对它实施风冷。 

本发明方案一、一种双向输出532nm波长绿色激光光纤激光器方法与装置。 

吸收带较宽，即玻璃光纤对入射泵浦光的晶体相位匹配范围宽，采用双包层光纤的包层泵浦技术，双包层光纤由四个层次组成：①光纤芯；②内包层；③外包层；④保护层，采用包层泵浦技术如下，采用一组多模泵浦二极管模块组发出泵浦光，经光纤耦合器是耦合到内包层与外包层之间，内包层采用椭圆形结构，外包层采用圆形结构，泵浦光在内包层和外包层之间来回反射，多次穿过单模纤芯被其吸收，单模纤芯Nd3+：离子吸能发生能级跃迁，辐射1064nm光子，光纤设计为圆环形，其中间端设置耦合器，由它耦合多模泵浦二极管模块组发出的泵浦光到内外包层之间，圆环形下面延其圆环圆周切点，沿此切点两边的切线射线，线固置两个光纤输出端，这两个输出光纤端镀膜，同样镀对1064nm波长光T=3％de反射率膜，形成谐振腔，单模纤芯辐射1064nm光子在此谐振腔内 振荡放大形成1064nm波长激光输出，1064nm波长激光沿着切点两边的切线射线输出，形成双向1064nm波长激光输出，进入两边各设置的KTP晶体中，经KTP晶体倍频输出532nm绿色激光，两边各设置扩束镜与聚焦镜，形成光斑可调的532nm绿色激光输出，双向功率为11W。 

本发明方案二、KTP晶体镀532nm绿色激光增透膜。 

KTP晶体两侧镀532nm绿色激光增透膜，增加倍频光子输出，有效地提高倍频效率； 

本发明方案三、532nm输出镜镀532nm激光增透膜。 

532nm输出镜，镀532nm激光增透膜，镀1064nm波长激光光高反射率膜。 

光纤激光器具有免调节、免维护、高稳定性的优点。 

本发明核心内容： 

1.设置多模泵浦二极管模块组，它由二极管模块组电源供电，多模泵浦二极管模块组的下面设置光纤耦合器，光纤耦合器连接耦合到双包层光纤的内外包层之间，设置反射泵浦光的内、外包层，设置吸收泵浦光单模纤芯，辐射1064nm光子，设置由左光纤输出端与右光纤输出端构成的激光谐振腔，形成1064nm激光，设置左光纤输出端与右光纤输出端相向输出结构，左路设置左路KTP晶体，经KTP晶体倍频输出532nm绿色激光，左路依次设置左扩束、532nm输出镜与左聚焦镜，右路同左路一样设置；除二极管模块组电源外，上述全部器件均装置在光学轨道及光机具上，组成双向输出532nm波长光纤激光器，设置冷却风扇。 

2.左右KTP晶体两侧镀532nm绿色激光增透膜。 

3.左路532nm输出镜，镀532nm激光增透膜，镀1064nm波长激光光高反射率膜，同样，右路532nm输出镜，镀532nm激光增透膜，镀1064nm波长激光光高反射率膜。 

附图为本发明的结构图，下面结合附图说明工作过程。 

附图中，分别为：1、左路输出激光，2、左聚焦镜，3、左扩束镜，4、左光纤输出端，5、双包层Nd3+：YAG单晶光纤，6、光纤耦合器，7、多模泵浦二极管模块组，8、右光纤输出端，9、二极管模块组电源，10、右扩束镜，11、 右聚焦镜，12、右路输出激光，13、右端输出镜片，14、右端KTP晶体，15、光学轨道及光机具，16、风扇，17、左端KTP晶体，18、左端输出镜片。 

具体实施方式：

工作过程： 

二极管模块组电源9供电给多模泵浦二极管模块组7，多模泵浦二极管模块组7发射泵浦光，经光纤耦合器6耦合到双包层Nd3+：YAG单晶光纤5的内外包层之间，泵浦光在内包层和外包层之间来回反射，多次穿过单模纤芯被其吸收，单模纤芯Nd3+离子吸能发生能级跃迁，辐射1064nm光子，它在由左光纤输出端4与右光纤输出端8构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光同时从4与8相向输出，左路进入左端KTP晶体17，倍频输出532nm绿光激光，经左扩束镜3扩束，再经左聚焦镜2聚焦，输出左路输出532nm绿光激光1，右路进入右左端KTP晶体14，倍频输出532nm绿光激光，经右扩束镜扩束10，经右端输出镜片13，再经右聚焦镜聚焦11，输出右路输出激光532nm绿光激光1，全部部件装置在光学轨道及光机具15上，由风扇16实施风冷。 

Claims (3)

1.一种物联网用物联网用双向输出532nm波长绿色激光光纤激光器，其特征为：设置多模泵浦二极管模块组，它由二极管模块组电源供电，多模泵浦二极管模块组的下面设置光纤耦合器，光纤耦合器连接耦合到双包层光纤的内外包层之间，设置反射泵浦光的内、外包层，设置吸收泵浦光单模纤芯，辐射1064nm光子，设置由左光纤输出端与右光纤输出端构成的激光谐振腔，形成1064nm激光，设置左光纤输出端与右光纤输出端相向输出结构，左路设置左路KTP晶体，经KTP晶体倍频输出532nm绿色激光，左路依次设置左扩束、532nm输出镜与左聚焦镜，右路同左路一样设置；除二极管模块组电源外，上述全部器件均装置在光学轨道及光机具上，组成双向输出532nm波长光纤激光器，设置冷却风扇。

2.根据权利要求书1所述，一种物联网用物联网用双向输出532nm波长绿色激光光纤激光器，其特征为：KTP晶体两侧镀532nm绿色激光增透膜。

3.根据权利要求书1所述，一种物联网用物联网用双向输出532nm波长绿色激光光纤激光器，其特征为：左路532nm输出镜，镀532nm激光增透膜，镀1064nm波长激光光高反射率膜，同样，右路532nm输出镜，镀532nm激光增透膜，镀1064nm波长激光光高反射率膜。