CN203205694U - 一种双端输出光参量振荡1500nm与622nm双波长光纤激光器 - Google Patents

Abstract

一种双端输出光参量振荡1500nm与622nm双波长光纤激光器，它由半导体模块电源给半导体模块供电，输出808nm波长泵浦光，经耦合器I进入泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤A的内外包层之间，泵浦单模纤芯Nd3+离子吸能发生能级跃迁，辐射1064nm光子，它在由光纤右左输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光，同时从光纤左右输出端分别输出，右路，经右耦合器II进入右双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，光参量振荡形成信号光波长1500nm红外光，泵浦光与信号光的和频，形成和频光波长622.5nm红光，左路同样，即形成双端输出光参量振荡1500nm与622nm双波长光纤激光器。

Description

一种双端输出光参量振荡1500nm与622nm双波长光纤激光器

技术领域

属于激光与光电子技术领域。 

背景技术

1500nm红外激光与622.5nm红色激光双波长，是用于光谱检测、物化分析等应用的激光，它还用于光通讯、医疗探伤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。 

在光谱检测与物化分析实践中，有用于两种分析实验的，同时有用于基准光或调制光的，所以常常需要多端输出的激光器， 

实用新型内容

一种双端输出光参量振荡1500nm与622nm双波长光纤激光器，它由半导体模块电源给半导体模块供电，输出808nm波长泵浦光，经耦合器I进入泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤A的内外包层之间，泵浦单模纤芯Nd3+离子吸能发生能级跃迁，辐射1064nm光子，它在由光纤右左输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光，同时从光纤左右输出端分别输出，右路，经右耦合器II进入右双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，光参量振荡形成信号光波长1500nm红外光，泵浦光与信号光的和频，形成和频光波长622.5nm红光，左路同样，即形成双端输出光参量振荡1500nm与622nm双波长光纤激光器。 

本实用新型方案一、一种双端输出光参量振荡1500nm与622nm双波长光纤激光器方法与装置。 

它是铌酸锂晶体(PPLN)准连续近红外光学参量振荡光纤激光器，PPLN-OP0输出1500nm波长(可调谐)光的光学参量振荡器”，它是利用半导体模块输出808nm波长泵浦光，经耦合器I进入泵浦用双包层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分别输出，输出1064nm激光，经左耦合器IIZ进入左双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，发生参量振荡，参量振荡形成信号光波长1500nm红外光，泵浦光与信号光的和频，形成和频光波长622.5nm红光，即形成1500nm红外光与622.5nm红光输出，左路输出的双波长激光，经过经扩束镜扩束、聚焦镜聚焦后，左路输出1500nm红外光与622.5nm红光双波长输出，右路输出1064nm激光同左路，经右耦合器IIY进入右双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，发生参量振荡，参量振荡形成信号光波长1500nm红外光，泵浦光与信号光的和频，形成和频光波长622.5nm红光，即形成1500nm红外光与622.5nm红光输出，经过经扩束镜扩束、聚焦镜聚焦后，右路输出1500nm红外光与622.5nm红光双波长输出，形成了双端输出光参量振荡1500nm与622nm双波长光纤激光器。 

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，由风扇对它实施风冷，组成双端输出1500nm红外光与622.5nm红光双波长光纤激光器。 

本实用新型方案二、光波光谱设定。 

本实用新型的光波光谱如下： 

1.泵浦光波长λ₃＝1064nm。 

2.信号光波长λ₁＝1500nm。 

能量守恒条件： 

频率表达式：ω₃＝ω₁+ω₂

波长表达式： $\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_3}=\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_1}+\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_2}$

3.闲频光波长λ₂， ${\mathrm{\λ}}_2=\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_3^{-1}-{\mathrm{\λ}}_1^{-1}}=3660.55\mathrm{nm}$

4.泵浦光与信号光的和频光波长λ₆，有

λ₆＝622.46nm，红光。 

本实用新型方案三、光纤及其镀膜方案。 

采用双包层Nd3+:YAG单晶光纤作为泵浦光源用，光纤输入端，镀808nm波长光高透射率膜，镀1064nm波长光高反射率膜；光纤输出端，镀808nm波长光高反射率膜，镀1064nm波长透射率5.2％的膜。 

光参量振荡采用双包层PPLN晶体单晶光纤，光纤输入端，镀1064nm波长光高透射率膜，镀1500nm红外光与622.5nm红光双波长光高反射率膜；光纤输出端，镀1064nm波长光高反射率膜，镀1500nm红外光与622.5nm红光双波长光高透射率膜。 

全部扩束镜、聚焦镜的镜片，皆镀镀1500nm红外光与622.5nm红光双波长光高透射率膜。 

本实用新型方案四、双端输出应用方案。 

左右两路双端输出1500nm红外光与622.5nm红光双波长激光，它们可以互为基准，可以交叉为信号源，实现同步运转，避免干涉。 

本实用新型核心内容： 

1.一种双端输出参量振荡1500nm与622nm双波长光纤激光器，由半导体模块电源给半导体模块供电，输出808nm波长泵浦光，经耦合器I进入泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤A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，它在由光纤右输出端与光纤左输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光，同时从光纤左右输出端分别输出，右光纤B输出端，输出1064nm激光，经右耦合器IIY进入右双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，发生光参量振荡，光参量振荡形成信号光波长1500nm红外光，泵浦光与信号光的和频，形成和频光波长622.5nm红光，即形成1500nm红外光与622.5nm红光双波长光输出，经过经扩束镜扩束、右聚焦镜聚焦后，右路输出1500nm红外光与622.5nm红光双波长输出， 经14右分束棱镜，分开输出1500nm红外光与622.5nm红光；左路光与右路过程相同，同样，左路亦形成1500nm红外光与622.5nm红光双波长光输出，亦即形成双端输出参量振荡1500nm与622nm双波长光纤激光器。 

2.采用双包层Nd3+:YAG单晶光纤作为泵浦光源用，光纤输入端，镀808nm波长光高透射率膜，镀1064nm波长光高反射率膜；光纤输出端，镀808nm波长光高反射率膜，镀1064nm波长透射率5.2％的膜。 

3.光参量振荡采用双包层PPLN晶体单晶光纤，光纤输入端，镀1064nm波长光高透射率膜，镀1500nm红外光与622.5nm红光双波长光高反射率膜；光纤输出端，镀1064nm波长光高反射率膜，镀1500nm红外光与622.5nm红光双波长光高透射率膜。 

4.左右两路双端输出1500nm红外光与622.5nm红光双波长激光，它们可以互为基准，可以交叉为信号源，实现同步运转，避免发生干涉。 

本实用新型的核心结构如下：底层设置光学轨道及光机具，在光学轨道上设置半导体模块，在半导体模块的输出端设置耦合器，耦合器输出端设置泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤A，单晶光纤A设置为左路与右路双输出端，光纤A右输出端之后设置右路耦合器，之后设置右光纤B输入端，右路光纤B设置622.5nm光参量振荡器与1500nm波长参量振荡激光器，将它设置为光纤双包层PPLN晶体单晶光纤B，它的输入与输出端设置622.5nm激光膜层与1500nm激光膜层，右光纤B输出端之后，设置右扩束镜，之后设置右聚焦镜，之后设置右分束棱镜，右路组成622.5nm与1500nm双波长激光输出端；光纤A左路出端之后设置左路耦合器，之后设置左光纤C输入端，左光纤C设置为622.5nm光参量振荡器与1500nm波长参量振荡激光器，将它设置为光纤双包层PPLN晶体单晶光纤C，设置左光纤C输出端，它的输入与输出端设置622.5nm激光膜层与1500nm激光膜层，左光纤C输出端之后设置左扩束镜，之后设置左聚焦镜，之后设置左分束棱镜，左路组成622.5nm与1500nm双波长激光输出端。 

附图说明

附图为本实用新型的结构图，下面结合附图说明一下工作过程。 

附图，其中分为： 

1、半导体模块，2、耦合器I，3、泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤A，4、 光纤A右输出端，5、右路耦合器IIY，6、右光纤B输入端，7、右路622.5nm光参量振荡器与1500nm波长参量振荡激光器的双包层PPLN晶体单晶光纤B，8、右光纤B输出端，9、右扩束镜，10、右聚焦镜，11、右路622.5nm与1500nm双波长激光输出，12、1500nm波长激光输出，13、622.5nm波长激光输出，14、右分束棱镜，15、左分束棱镜，16、622.5nm波长激光输出，17、1500nm波长激光输出，18、左路622.5nm与1500nm双波长激光输出，19、左聚焦镜，20、左扩束镜，21、左光纤C输出端，22、左路622.5nm光参量振荡器与1500nm波长参量振荡激光器的双包层PPLN晶体单晶光纤C，23、左光纤C输入端，24、左路耦合器IIZ，25、光纤A左输出端，26、风扇，27、半导体模块电源，28、光学轨道及光机具。 

具体实施方式：

27半导体模块电源给1半导体模块供电，1输出808nm波长泵浦光，经2耦合器I进入3泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤A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8右光纤输出端与25左光纤输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光，同时从光纤左输出端与光纤右输出端分别输出，输出1064nm激光，8、右光纤B输出端，输出1064nm激光，经5右耦合器IIY进入7右双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，发生光参量振荡，光参量振荡形成信号光13波长1500nm红外光，泵浦光与信号光的和频，形成和频光12波长622.5nm红光，即形成11的1500nm红外光与622.5nm红光输出，经过经9右扩束镜扩束、10右聚焦镜聚焦后，右路输出11的1500nm红外光与622.5nm红光双波长输出，经14右分束棱镜，分开输出12与13； 

25光纤A左输出端，输出1064nm泵浦光，经24左耦合器IIZ进入左双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，发生光参量振荡，光参量振荡形成信号17光波长1500nm红外光，泵浦光与信号光的和频，形成和频光16波长622.5nm红光，即形成1500nm红外光与622.5nm红光输出，左路输出的双波长激光，经过经扩束镜扩束、聚焦镜聚焦后，左路输出18的 1500nm红外光与622.5nm红光双波长输出，经15左分束棱镜，分开输出16与17。 

除二极管模块组电源外，上述全部器件均装置在28光学轨道及光机具上，由26风扇对它实施风冷，组成双端输出1500nm红外光与622.5nm红光双波长光纤激光器。 

Claims (1)

1.一种双端输出光参量振荡1500nm与622nm双波长光纤激光器，其特征是：底层设置光学轨道及光机具，在光学轨道上设置半导体模块，在半导体模块的输出端设置耦合器，耦合器输出端设置泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤A，单晶光纤A设置为左路与右路双输出端，光纤A右输出端之后设置右路耦合器，之后设置右光纤B输入端，右路光纤B设置622.5nm光参量振荡器与1500nm波长参量振荡激光器，将它设置为光纤双包层PPLN晶体单晶光纤B，它的输入与输出端设置622.5nm激光膜层与1500nm激光膜层，右光纤B输出端之后，设置右扩束镜，之后设置右聚焦镜，之后设置右分束棱镜，右路组成622.5nm与1500nm双波长激光输出端；光纤A左路出端之后设置左路耦合器，之后设置左光纤C输入端，左光纤C设置为622.5nm光参量振荡器与1500nm波长参量振荡激光器，将它设置为光纤双包层PPLN晶体单晶光纤C，设置左光纤C输出端，它的输入与输出端设置622.5nm激光膜层与1500nm激光膜层，左光纤C输出端之后设置左扩束镜，之后设置左聚焦镜，之后设置左分束棱镜，左路组成622.5nm与1500nm双波长激光输出端。 

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