CN1484347A - 带状微片自调q双包层光纤放大器 - Google Patents
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Abstract
一种带状微片自调Q双包层光纤放大器，沿光束前进的方向依次包括带尾纤的激光二极管、准直聚焦透镜系统和微片晶体，其特征在于该微片晶体是一两端镀膜的双掺杂微片晶体，其后还有法拉第隔离器、短焦距聚焦透镜、双包层光纤，在该双包层光纤上安设有V形槽耦合系统，上述各部分的关系是带尾纤的激光二极管发出的光经过准直聚焦系统照射在两端镀膜双掺杂微片晶体上，产生自调Q脉冲激光，进入法拉第隔离器，然后经过短焦距透镜进入纤芯中，该V形槽耦合系统使泵浦光耦合进双包层光纤的内包层。本发明具有结构简单、体积小、脉冲宽度小、输出功率大和重复频率高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及高功率脉冲光纤放大器，特别是一种带状微片自调Q双包层光纤放大器。
技术背景
掺杂稀土元素的双包层光纤给光波技术领域带来了革命性的变化。双包层光纤激光器由于其特殊的波导结构日益受到人们的青睐。传统的LD泵浦半导体激光器的也正在朝着两个方向发展，一是获得高功率输出；另一个是使激光器结构更加紧凑，用微片结构代替板条型、棒型结构。(参见李健等人发表的“大功率激光二极管泵浦全固态Nd：YVO4微片激光器”《光电子·激光》第10卷，第5期，1999.10)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带状微片自调Q双包层光纤放大器，该装置应具有结构简单、体积小、脉冲宽度小、输出功率大和重复频率高等特点。
本发明的技术解决方案如下：
一种带状微片自调Q双包层光纤放大器，沿光束前进的方向依次包括带尾纤的激光二极管、准直聚焦透镜系统和微片晶体、其特征在于该微片晶体是一两端镀膜的双掺杂微片晶体，其后还有法拉第隔离器、短焦距聚焦透镜、双包层光纤，在该双包层光纤上安设有V形槽耦合系统，上述各部分的关系是：带尾纤的激光二极管发出的光经过准直聚焦系统照射在两端镀膜双掺杂微片晶体上，产生自调Q脉冲激光，进入法拉第隔离器，然后经过短焦距透镜进入纤芯中，V形槽耦合系统使泵浦光耦合进双包层光纤的内包层。
所述的带尾纤的激光二极管的泵浦光波长应与双掺杂微片晶体中的掺杂介质的吸收波长相匹配。
所述的两端镀膜的双掺杂晶体，前表面镀对泵浦光高透、对种子脉冲激光高反的介质膜，用来直接作谐振腔的前腔镜，后表面镀对种子激光高反的透射膜作为输出镜。
所述的双包层光纤的纤芯中掺有稀土离子，前端面为平滑面，后端面有8°的倾角。
所述的V形槽耦合系统由V形槽侧面、透明衬底、微型透镜组、泵浦LD等组成。
所述的光纤长度上可以设置多个V形槽耦合系统。
附图说明
图1为本发明带状微片自调Q双包层光纤放大器的原理结构图。
具体实施方式：
请看图1，一种带状微片自调Q双包层光纤放大器，依次包括：带尾纤的激光二极管1、准直聚焦透镜系统2、两端镀膜的双掺杂微片晶体3、法拉第隔离器4、短焦距聚焦透镜5、双包层光纤外包层6、双包层光纤内包层7、双包层光纤纤芯8、V形槽耦合系统13，各部分的关系是带尾纤的激光二极管1发出的光经过准直聚焦系统2照射在双掺杂微片晶体3上，产生自调Q脉冲激光，进入法拉第隔离器4，然后经过短焦距透镜5，使脉冲激光的数值孔径满足双包层光纤纤芯的要求，进入纤芯中。V形槽耦合系统13使泵浦光耦合进双包层光纤内包层7，光束在内包层中传播时，不断穿越双包层光纤纤芯8而被吸收，纤芯中的掺杂离子产生粒子数反转，从而对纤芯中的种子脉冲起放大作用，产生高功率的放大输出。
下面举一具体实施例进一步说明本发明。
采用最大输出功率为4W的带尾纤的激光二极管1，输出波长为808nm，晶体3为Φ6mm×lmm的Cr4+，Nd3+：YAG微片，在晶体的前表面镀了对808nm增透(T＞96％)，1064nm高反射(R＞99.8％)的介质膜，用来作谐振腔的前腔镜，晶体3的另一面镀了对1064nm高反射(R＝92％)的透射膜作为输出镜，双包层光纤长度为12m，纤芯中掺杂Yb3+，内包层7的尺寸为100×200um(NA＝0.47)，纤芯直径为10um(NA＝0.08)，泵浦激光二极管的波长为975nm，V形槽9的深度为40um，宽度为200um，实验证明V形槽的耦合效率可达70％以上，随着泵浦功率的增大，放大器的输出功率也在增大。
经试用证明，本发明具有结构简单、体积小、脉冲宽度小、输出功率大和重复频率高等特点。
Claims (6)
1、一种带状微片自调Q双包层光纤放大器，沿光束前进的方向依次包括带尾纤的激光二极管(1)、准直聚焦透镜系统(2)和微片晶体(3)、其特征在于该微片晶体(3)是一两端镀膜的双掺杂微片晶体(3)，其后还有法拉第隔离器(4)、短焦距聚焦透镜(5)、双包层光纤(6)，在该双包层光纤(6)上安设有V形槽耦合系统(13)，上述各部分的关系是带尾纤的激光二极管(1)发出的光经过准直聚焦系统(2)照射在两端镀膜双掺杂微片晶体(3)上，产生自调Q脉冲激光，进入法拉第隔离器(4)，然后经过短焦距透镜(5)，进入纤芯中，V形槽耦合系统(13)使泵浦光耦合进双包层光纤(6)的内包层(7)。
2、据权利要求1所述的带状微片自调Q双包层光纤放大器，其特征在于所述的带尾纤的激光二极管(1)的泵浦光波长应与双掺杂微片晶体(3)中的掺杂介质的吸收波长相匹配。
3、据权利要求1所述的带状微片自调Q双包层光纤放大器，其特征在于所述的两端镀膜的双掺杂晶体(3)，前表面镀对泵浦光高透、对种子脉冲激光高反的介质膜，用来直接作谐振腔的前腔镜，后表面镀对种子激光高反的透射膜作为输出镜。
4、根据权利要求1所述的带状微片自调Q双包层光纤放大器，其特征在于所述的双包层光纤的纤芯(8)中掺有稀土离子，前端面为平滑面，后端面有8°的倾角。
5、根据权利要求1所述的带状微片自调Q双包层光纤放大器，其特征在于所述的V形槽耦合系统(13)由V形槽侧面(9)、透明衬底(10)、微型透镜组(11)、泵浦LD(12)等组成。
6、根据权利要求1所述的带状微片自调Q双包层光纤放大器，其特征在于所述的光纤(6)长度上可以设置多个V形槽耦合系统(13)。
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| CN102332672A (zh) * | 2011-08-05 | 2012-01-25 | 厦门大学 | 一种基于微片激光器和光纤放大器的可调谐中红外光源 |
| CN102545027A (zh) * | 2012-02-10 | 2012-07-04 | 厦门大学 | 掺镱钇铝石榴石与双掺铬镱钇铝石榴石自调q激光器 |
| CN110718842A (zh) * | 2018-07-12 | 2020-01-21 | 广东华快光子科技有限公司 | 一种结构可靠便于光纤输出的微片激光装置 |
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