CN203277953U - 一种双向输出659.5nm波长红色激光光纤激光器 - Google Patents

Abstract

一种双向输出659.5nm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1319nm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1319nm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659.5红色激光，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659.5nm波长红色激光光纤激光器。

Description

一种双向输出659.5nm波长红色激光光纤激光器

技术领域：

属于激光与光电子技术领域。 

技术背景：

波长659.5nm红色激光，是用于光谱检测、物化分析等应用的红色激光，它还可作为全彩色激光的三基色之一的红光光源，它还用于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。 

实用新型内容：

一种双向输出659.5nm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1319nm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1319nm激光，同时从左光纤输出端与右光纤输出端相向输出，左右两路分别进入磷酸钛氧钾晶体，经磷酸钛氧钾晶体倍频输出659.5红色激光，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659.5nm波长红色激光光纤激光器，由风扇对它实施风冷。 

本实用新型方案一、一种双向输出659.5nm波长红色激光光纤激光器方法与装置。 

采用双包层单晶光纤，其玻璃基质分裂形成的非均匀展宽造成吸收带较宽，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1319nm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1319nm波长光T=3％de反射率膜，形成谐振腔，单模纤芯辐射1319nm光子在此谐振腔内振荡放大形成1319nm波长激光输出，1319nm波长激光沿着切点两边的切线射线输出，形成双向1319nm波长激光输出，进入两边各设置的磷酸钛氧钾晶体中，经磷酸钛氧钾晶体倍频输出659.5nm红色激光，两边各设置扩束镜与聚焦镜，形成光斑可调的659.5nm红色激光输出。 

本实用新型方案二、磷酸钛氧钾晶体镀659.5nm红色激光增透膜。 

磷酸钛氧钾晶体两侧镀659.5nm红色激光增透膜，增加倍频光子输出，有效地提高倍频效率； 

本实用新型方案三、659.5nm输出镜镀659.5nm激光增透膜。 

659.5nm输出镜，镀659.5nm激光增透膜，镀1319nm波长激光光高反射率膜。 

本实用新型方案四、镀1064nm波长光高透射率膜抑制1064nm的生成。 

采用在两个光纤输出端同样镀1064nm波长光高透射率膜的方式，使1064nm波长光子漏出谐振腔而不能形成振荡，从而抑制1064nm的生成，这是1319nm激光振荡的形成的关键技术，实现双向1319nm波长激光5W的功率输出。 

光纤激光器具有免调节、免维护、高稳定性的优点。 

本实用新型核心内容： 

1、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单晶光纤的内外包层之间，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，Nd3+离子吸能发生能级跃迁，辐射1319nm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1319nm激光，同时从左光纤输出端与右光纤输出端相向输出，左路进入设置的左路磷酸钛氧钾晶体中，经磷酸钛氧钾晶体倍频输出659.5nm红色激光，再经左扩束镜扩束，经659.5nm输出镜，再经左聚焦镜聚焦，输出左路输出659.5nm红色激光，右路同左路一样设置，输出右路输出659.5nm红色激光，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1319nm波长光纤激光器，由风扇对它实施风冷。 

2.磷酸钛氧钾晶体两侧镀659.5nm红色激光增透膜。 

3.左路659.5nm输出镜镀659.5nm激光增透膜，再镀1319nm激光高反射率膜，同样，右路659.5nm输出镜镀659.5nm激光增透膜，再镀1319nm激光高反射率膜。 

本实用新型核心结构为：设置光学轨道与光机具，在其正上方设置多模泵浦二极管模块组，在其右上方设置二极管模块组电源，在多模泵浦二极管模块组下方设置光纤耦合器耦合，光纤耦合器耦合下部设置双包层单晶光纤，光纤设置为圆环形光纤，在泵浦二极管模块组与圆环形光纤之间设置耦合器，设置由该光纤的左输出端与右输出端构成激光谐振腔，设置左光纤输出端与右光纤输出端相向输出结构，左路设置左路磷酸钛氧钾晶体，之后设置左扩束镜，之后设置659.5nm输出镜，最后设置左聚焦镜，输出659.5nm红色激光，右路同左路一样对称设置，右路输出659.5nm红色激光，中部设置风冷风扇，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659.5nm红色激光光纤激光器结构。 

本实用新型核心结构为：磷酸钛氧钾晶体两侧镀659.5nm红色激光增透膜。 

本实用新型核心结构为：左路659.5nm输出镜镀659.5nm激光增透膜，再镀1319nm激光高反射率膜，同样，右路659.5nm输出镜镀659.5nm激光增透膜，再镀1319nm激光高反射率膜。 

附图说明：

附图为本实用新型的结构图，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、右端磷酸钛氧钾晶体，15、光学轨道及光机具，16、风扇，17、左端磷酸钛氧钾晶体，18、左端输出镜片。 

具体实施方案：

本实用新型具体实施方案及工作过程如下： 

9二极管模块组电源供电给7多模泵浦二极管模块组，7发射泵浦光，经6 光纤耦合器耦合到5双包层单晶光纤的内外包层之间，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1319nm光子，它在由4左光纤输出端与8右光纤输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1319nm激光同时从4与8相向输出，左路进入17左端磷酸钛氧钾晶体，倍频输出659.5nm红光激光，经3左扩束镜扩束，再经2左聚焦镜聚焦，输出1左路输出659.5nm红光激光，右路进入14右左端磷酸钛氧钾晶体，倍频输出659.5nm红光激光，经10右扩束镜扩束，经13右端输出镜片，再经11右聚焦镜聚焦，输出1右路输出激光659.5nm红光激光，2到8与10到15与16风扇全部装置在15光学轨道及光机具上，由16对5、6与7实施风冷。 

Claims (3)

1.一种双向输出659.5nm波长红色激光光纤激光器，其特征为：设置光学轨道与光机具，在其正上方设置多模泵浦二极管模块组，在其右上方设置二极管模块组电源，在多模泵浦二极管模块组下方设置光纤耦合器耦合，光纤耦合器耦合下部设置双包层单晶光纤，光纤设置为圆环形光纤，在泵浦二极管模块组与圆环形光纤之间设置耦合器，设置由该光纤的左输出端与右输出端构成激光谐振腔，设置左光纤输出端与右光纤输出端相向输出结构，左路设置左路磷酸钛氧钾晶体，左路倍频晶体的左侧设置左扩束镜，左扩束镜的后面设置659.5nm输出镜，最后设置左聚焦镜，输出659.5nm红色激光，右路同左路一样对称设置，右路输出659.5nm红色激光，中部设置风冷风扇，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659.5nm红色激光光纤激光器结构。 

2.根据权利要求1所述的一种双向输出659.5nm波长红色激光光纤激光器，其特征为：磷酸钛氧钾晶体两侧镀659.5nm红色激光增透膜。 

3.根据权利要求1所述的一种双向输出659.5nm波长红色激光光纤激光器，其特征为：左路659.5nm输出镜镀659.5nm激光增透膜，再镀1319nm激光高反射率膜，同样，右路659.5nm输出镜镀659.5nm激光增透膜，再镀1319nm激光高反射率膜。 

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