CN203205695U - 一种双端输出光参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器 - Google Patents
一种双端输出光参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器 Download PDFInfo
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Abstract
一种双端输出光参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器,由半导体模块输出808nm波长泵浦光,经耦合器进入泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤的内外包层之间,泵浦单模纤芯,辐射1064nm光子,它在光纤激光谐振腔内振荡放大,形成1064nm激光,经右耦合器进入右双包层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光,信号光1500nm光倍频产生750nm光,泵浦光1064nm光与750nm光,形成和频光波长440nm蓝光,泵浦光1064nm的倍频产生532nm绿光,右路激光同左路,形成了双端输出参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器。
Description
技术领域
属于激光与光电子技术领域。
背景技术:
440nm蓝色激光与532.5nm绿色激光双波长,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:
一种双端输出参量振荡440nm与532nm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,波长1500nm红外光倍频生成750nm光,泵浦光与信号光的和频,形成和频光波长532.5nm红光,左路同样,即形成双端输出参量振荡440nm与532nm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440nm与532nm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-OPO输出440nm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,信号光1500nm红外光倍频产生750nm光,泵浦光1064nm光与信号光的倍频光750nm光,形成和频光波长440nm蓝光,泵浦光1064nm的倍频产生532nm绿光,即形成440nm蓝光与532nm绿光输出,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440nm蓝光与532nm绿光输出双波长输出,右路激光同左路,右路输出440nm蓝光与532nm绿光双波长输出,形成了双端输出参量振荡440nm与532nm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440nm蓝光与532nm绿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:
3.闲频光波长λ2,
4.信号光的倍频光波长λ4,
6.泵浦光与信号光倍频光的和频光波长λ8,有λ8=439.91nm,蓝光。
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440nm红外光与532.5nm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与750nm波长光高反射率膜,镀440nm蓝光与532nm绿光双波长光高透射率膜。
全部扩束镜、聚焦镜的镜片,皆镀镀440nm蓝光与532nm绿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440nm蓝光与532nm绿光双波长激光,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:
1.一种双端输出光参量振荡440nm与532nm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,参量振荡形成信号光波长1500nm红外光,信号光1500nm红外光倍频产生750nm光,泵浦光1064nm光与信号光的倍频光750nm光,形成和频光波长440nm蓝光,泵浦光1064nm的倍频产生532nm绿光,即形成440nm蓝光与532nm绿光输出,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440nm蓝光与532nm绿光输出双波长输出,右路激光同左路,右路输出440nm蓝光与532nm绿光双波长输出,形成了双端输出光参量振荡440nm与532nm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440nm红外光与532.5nm红光双波长光高反射率膜;光纤输出端,镀1064nm、750nm与1500nm波长光高反射率膜,镀440nm红外光与532.5nm红光双波长光高透射率膜。
4.左右两路双端输出440nm红外光与532.5nm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440nm光参量振荡器与532.5nm波长倍频激光器,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440nm激光膜层与532.5nm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440nm与532.5nm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440nm光参量振荡器与532.5nm波长倍频激光器,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440nm激光膜层与532.5nm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440nm与532.5nm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440nm光参量振荡器的双包层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440nm与532.5nm双波长激光输出,12、532.5nm波长激光输出,13、440nm波长激光输出,14、右分束棱镜,15、左分束棱镜,16、440nm波长激光输出,17、532.5nm波长激光输出,18、左路440nm与532.5nm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532.5nm波长倍频激光器的双包层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,参量振荡形成信号光波长1500nm红外光,信号光1500nm红外光倍频产生750nm光,泵浦光1064nm光与信号光的倍频光750nm光,形成和频光12波长440nm蓝光,泵浦光1064nm的倍频产生13的532nm绿光,即形成11的440nm蓝光与532nm绿光输出,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440nm蓝光与532nm绿光输出双波长输出,右路激光同左路, 右路输出18的440nm蓝光与532nm绿光双波长输出,形成了双端输出参量振荡440nm与532nm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440nm红外光与532.5nm红光双波长光纤激光器。
Claims (1)
1.一种双端输出光参量振荡440nm与532nm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440nm光参量振荡器与532.5nm波长倍频激光器,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440nm激光膜层与532.5nm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440nm与532.5nm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440nm光参量振荡器与532.5nm波长倍频激光器,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440nm激光膜层与532.5nm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440nm与532.5nm双波长激光输出端。
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