CN203631964U - 一种976nm调Q锁模激光器系统 - Google Patents
一种976nm调Q锁模激光器系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203631964U CN203631964U CN201320830393.XU CN201320830393U CN203631964U CN 203631964 U CN203631964 U CN 203631964U CN 201320830393 U CN201320830393 U CN 201320830393U CN 203631964 U CN203631964 U CN 203631964U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mode
- dichroic mirror
- pumping
- convex lens
- switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 36
- 241000931526 Acer campestre Species 0.000 claims description 14
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 11
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 8
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 claims description 7
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 6
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 abstract 2
- KPHWPUGNDIVLNH-UHFFFAOYSA-M diclofenac sodium Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)CC1=CC=CC=C1NC1=C(Cl)C=CC=C1Cl KPHWPUGNDIVLNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种976nm调Q锁模激光器系统，包括抽运源和环形谐振腔，其中抽运源为带有尾纤的915nm半导体激光器，环形谐振腔依次包括第一平凸透镜、第一二色镜、第二平凸透镜、增益光纤、第二二色镜、波片组、光隔离器、第三平凸透镜、半导体可饱和吸收镜和第四平凸透镜，抽运源所产生的抽运光依次经第一平凸透镜、第一二色镜、第二平凸透镜进行耦合后进入增益光纤进行抽运，所产生的受激辐射光由第二平凸透镜、第一二色镜进入第二二色镜，并依次到达波片组、光隔离器、第三平凸透镜和半导体可饱和吸收镜上，反射回光隔离器后通过其上的一个逃逸窗由第四平凸透镜汇聚进入增益光纤。本实用新型具有结构简单，使用方便，且稳定好。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光技术领域，特别涉及一种976nm调Q锁模激光器系统。
背景技术
光纤激光器是近些年来激光领域研究的热点之一，具有光束质量好，光光转换效率高，体积小，结构简单，可实现全纤化等优点，在激光加工、激光医疗、光通信及国防等领域都得到了广泛的应用。
在众多的掺杂光纤激光器中，掺镱光纤激光器发展最为迅速，与其他掺杂光纤激光器相比，它不存在激发态吸收(ESA),不存在浓度淬灭效应和量子转换效率高的优点，当前高功率的光纤激光器主要以四能级的掺镱光纤激光器为主。准三能级掺镱光纤激光器的输出波长为976nm，976nm激光器是掺铒光纤放大器的重要泵浦光源。随着密集波分复用的频道数的增加，对掺铒光纤放大器输出激光的功率提出了越来越高的要求，获得高功率高光束质量976nm激光源就成为需要解决的关键问题之一。另外976nm激光通过倍频还可以获得488nm蓝绿光的输出，488nm蓝绿波段是海水的窗口波段，在海底通信，海洋资源探测中具有重要应用。
在超快生物学、光通信等领域高峰值功率的超短脉冲光纤激光器具有非常重要的应用价值。调Q和锁模是获得短脉冲的两种方法，分别用来满足对高峰值功率和高分辨率脉冲的不同需要。将两种技术结合在一起，就是调Q锁模技术，同时具有更高峰值功率和高分辨率。调Q锁模具体是指在调Q包络下存在的锁模脉冲序列，即锁模脉冲的幅度被周期性调制。调Q锁模状态下，调Q包络的周期一般是μs数量级，内部是一系列皮秒量级脉宽的超短锁模脉冲。
实用新型内容
为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种具有结构简单，使用方便，且具有稳定好的976nm调Q锁模激光器系统。
所述技术方案如下：
一种976nm调Q锁模激光器系统，包括：抽运源和谐振腔，所述谐振腔为环形腔，其依次包括第一平凸透镜、第一二色镜、第二平凸透镜、增益光纤、第二二色镜、波片组、光隔离器、第三平凸透镜、半导体可饱和吸收镜和第四平凸透镜，所述抽运源所产生的抽运光依次经所述的第一平凸透镜、第一二色镜、第二平凸透镜进行耦合后进入所述的增益光纤进行抽运，抽运光抽运所述增益光纤所产生的受激辐射光由所述第二平凸透镜准直后经第一二色镜反射进入第二二色镜，并依次到达所述的波片组、光隔离器、第三平凸透镜和半导体可饱和吸收镜上，反射回所述的光隔离器后通过其上的一个逃逸窗由所述第四平凸透镜汇聚进入所述的增益光纤。
所述的抽运源为带有尾纤的915nm半导体激光器。
所述的增益光纤为掺镱大模场双包层光子晶体光纤，其纤芯直径为40μm，内包层直径170μm，且具有六角形周期性排列的空气孔。
所述的波片组包括四分之一波片和二分之一波片，所述的四分之一波片靠近所述第二二色镜设置，所述的二分之一波片靠近所述的光隔离器设置。
所述的第一二色镜上镀有915nm高透膜和976nm高反膜，用于分离抽运光并获取976nm激光。
所述的第二二色镜镀有976nm高透膜和1030nm高反膜，用于增加谐振腔内四能级激光的损耗。
所述的半导体可饱和吸收镜在976nm附近的线性吸收率为50%，调制深度为30%，饱和通量60μJ/cm2，恢复时间为500fs。
聚焦在所述的半导体可饱和吸收镜上的光斑尺寸为微米量级。
本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：
A.本实用新型采用的增益光纤为掺镱大模场双包层光子晶体光纤，与传统单模光纤和普通双包层光纤相比，拥有灵活多变的结构和丰富的优越特性。双包层结构能够提高抽运光的耦合效率，同时无截止单模特性和大的模场面积降低了光纤中的非线性效应，能够容忍更高的峰值功率，保证单模输出的同时增强了锁模时的稳定性；良好的散热特性有利于超短脉冲的高功率输出。使得激光振荡器具有更强的灵活性，结构简单，稳定性高。
B.本实用新型所提供的整个系统由带有尾纤的915nm半导体激光器、掺镱大模场光子晶体光纤、四分之一和二分之一波片组、光隔离器、半导体可饱和吸收镜等组成。利用大模场双包层光子晶体光纤无截止单模和非线性效应可控等优良特性，通过合理选择光纤长度的方法来抑制四能级起振和重吸收效应，利用半导体可饱和吸收镜对谐振腔内脉冲进行振幅调制，采用环形腔结构实现了准三能级976nm的调Q锁模光纤激光器。本实用新型的光纤激光器可作为掺铒光纤放大器的泵浦光源，广泛应用于通信，倍频后获得488nm蓝光可应用于海底通信，海洋资源探测等领域。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本实用新型所提供的976nm调Q锁模激光器系统的结构示意图。
图中：
1-抽运源；2-第一平凸透镜；3-第一二色镜；4-第二平凸透镜；5-增益光纤；6-第二二色镜；7-四分之一波片；8-二分之一波片；9-光隔离器；10-第三平凸透镜；11-半导体可饱和吸收镜；12-第四平凸透镜。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本实用新型提供了一种976nm调Q锁模激光器系统，包括：抽运源和谐振腔，抽运源采用带有尾纤的915nm半导体激光器，谐振腔为环形腔，其依次包括第一平凸透镜、第一二色镜、第二平凸透镜、增益光纤、第二二色镜、波片组、光隔离器、第三平凸透镜、半导体可饱和吸收镜和第四平凸透镜，抽运源所产生的抽运光依次经第一平凸透镜、第一二色镜、第二平凸透镜进行耦合后进入增益光纤进行抽运，抽运光抽运增益光纤所产生的受激辐射光由第二平凸透镜准直后经第一二色镜反射进入第二二色镜，并依次到达波片组、光隔离器、第三平凸透镜和半导体可饱和吸收镜上，反射回所述的光隔离器后通过其上的一个逃逸窗由所述第四平凸透镜汇聚进入所述的增益光纤。
其中的915nm半导体激光器通过芯径200μm，数值孔径为0.22的尾纤输出，LD（半导体激光器）最大电流39A对应915nm激光最大输出功率为30W。915nm抽运光经过两焦距均为8mm的第一平凸透镜2和第二平凸透镜4准直聚焦后，耦合进入增益光纤进行抽运。增益光纤为掺镱大模场双包层光子晶体光纤，其纤芯直径为40μm，内包层直径170μm，且具有六角形周期性排列的空气孔，其对915nm抽运光的吸收系数为4.5dB/m，长度为70cm，为了防止自激振荡激光的产生，光纤两端都经过塌陷后打磨成8度角。抽运光抽运增益光纤产生的受激辐射光再由第一平凸透镜4准直后经第一二色镜3反射，通过二色镜6到达波片组，其中第一二色镜3镀有915nm高透膜和976nm高反膜，目的是分离抽运光和希望获得的976nm激光，第二二色镜6镀有976nm高透膜和1030nm高反膜，目的是增加腔内四能级激光的损耗，从而抑制四能级起振和促进准三能级976nm激光的起振。四分之一和二分之一波片组作用主要是调节输出比，从而调节腔内能量密度，达到调Q锁模的阈值。光经过波片组到达光隔离器后，竖直偏振光输出，水平偏振光通过，经过第三平凸透镜10的汇聚作用聚焦在半导体可饱和吸收镜11上，反射回光隔离器9后，通过光隔离器9的一个逃逸窗由第四平凸透镜12汇聚进入增益光纤5，形成完整的谐振腔并完成增益放大过程，光隔离器9保证了谐振腔内激光保持单向运转。半导体可饱和吸收镜11在976nm附近的线性吸收率为50%，调制深度为30%，饱和通量60μJ/cm2，恢复时间为500fs，通过改变聚焦在半导体可饱和吸收镜11上的光斑尺寸获得启动调Q锁模所需要的功率密度。当915nm半导体激光器电流39A时，得到功率60mW的调Q锁模脉冲输出，激光中心波长为976nm，线宽1nm。
本实用新型中，使用区别于传统光纤的光子晶体光纤，再通过设计激光振荡器的参数和腔型，搭建光学实验装置，获得了结构简单、稳定性好的非常见光纤激光波长976nm调Q锁模光子晶体光纤激光器。
上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种976nm调Q锁模激光器系统，包括：抽运源和谐振腔，其特征在于，所述谐振腔为环形腔，其依次包括第一平凸透镜、第一二色镜、第二平凸透镜、增益光纤、第二二色镜、波片组、光隔离器、第三平凸透镜、半导体可饱和吸收镜和第四平凸透镜，所述抽运源所产生的抽运光依次经所述的第一平凸透镜、第一二色镜、第二平凸透镜进行耦合后进入所述的增益光纤进行抽运，抽运光抽运所述增益光纤所产生的受激辐射光由所述第二平凸透镜准直后经第一二色镜反射进入第二二色镜，并依次到达所述的波片组、光隔离器、第三平凸透镜和半导体可饱和吸收镜上，反射回所述的光隔离器后通过其上的一个逃逸窗由所述第四平凸透镜汇聚进入所述的增益光纤。
2.根据权利要求1所述的976nm调Q锁模激光器系统，其特征在于，所述的抽运源为带有尾纤的915nm半导体激光器。
3.根据权利要求1所述的976nm调Q锁模激光器系统，其特征在于，所述的增益光纤为掺镱大模场双包层光子晶体光纤，其纤芯直径为40μm，内包层直径170μm，且具有六角形周期性排列的空气孔。
4.根据权利要求1所述的976nm调Q锁模激光器系统，其特征在于，所述的波片组包括四分之一波片和二分之一波片，所述的四分之一波片靠近所述第二二色镜设置，所述的二分之一波片靠近所述的光隔离器设置。
5.根据权利要求1所述的976nm调Q锁模激光器系统，其特征在于，所述的第一二色镜上镀有915nm高透膜和976nm高反膜，用于分离抽运光并获取976nm激光。
6.根据权利要求5所述的976nm调Q锁模激光器系统，其特征在于，所述的第二二色镜镀有976nm高透膜和1030nm高反膜，用于增加谐振腔内四能级激光的损耗。
7.根据权利要求1所述的976nm调Q锁模激光器系统，其特征在于，所述的半导体可饱和吸收镜在976nm附近的线性吸收率为50%，调制深度为30%，饱和通量60μJ/cm2，恢复时间为500fs。
8.根据权利要求7所述的976nm调Q锁模激光器系统，其特征在于，聚焦在所述的半导体可饱和吸收镜上的光斑尺寸为微米量级。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320830393.XU CN203631964U (zh) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | 一种976nm调Q锁模激光器系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320830393.XU CN203631964U (zh) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | 一种976nm调Q锁模激光器系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203631964U true CN203631964U (zh) | 2014-06-04 |
Family
ID=50818408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320830393.XU Expired - Lifetime CN203631964U (zh) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | 一种976nm调Q锁模激光器系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203631964U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103618204A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-03-05 | 北京工业大学 | 一种976nm掺镱光纤调Q锁模激光器系统 |
| CN111721993A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-29 | 贵州江源电力建设有限公司 | 一种高灵敏的小型化电流检测系统 |
| CN111721990A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-29 | 贵州江源电力建设有限公司 | 一种小型化光纤电流传感器及信息处理系统 |
-
2013
- 2013-12-16 CN CN201320830393.XU patent/CN203631964U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103618204A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-03-05 | 北京工业大学 | 一种976nm掺镱光纤调Q锁模激光器系统 |
| CN111721990A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-29 | 贵州江源电力建设有限公司 | 一种小型化光纤电流传感器及信息处理系统 |
| CN111721993A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-29 | 贵州江源电力建设有限公司 | 一种高灵敏的小型化电流检测系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104051943A (zh) | 一种二极管泵浦的被动锁模Nd,Y:CaF2全固态飞秒激光器 | |
| CN102820606A (zh) | 超连续谱光源激励的中红外超连续谱光纤激光器 | |
| CN104134927A (zh) | 非线性效应调q光纤激光器 | |
| CN104319614A (zh) | 一种1.5μm人眼安全波段超短脉冲激光器 | |
| CN104852260A (zh) | 双波长调q脉冲光纤激光器 | |
| CN104659643A (zh) | 一种双端偏振泵浦的0.9μm激光器 | |
| CN103701019A (zh) | 1μm耗散孤子锁模激光器 | |
| CN203631964U (zh) | 一种976nm调Q锁模激光器系统 | |
| CN104538823B (zh) | 同带泵浦Er:YAG晶体的1617nm被动调Q激光器 | |
| CN106058632B (zh) | 一种基于键合晶体的脉冲能量可调的被动调q拉曼激光系统 | |
| CN103474868A (zh) | 输出高功率2微米线偏振激光的掺铥全光纤激光器 | |
| CN103618204A (zh) | 一种976nm掺镱光纤调Q锁模激光器系统 | |
| CN103199427B (zh) | 一种内腔单谐振光学参量振荡器 | |
| CN203883307U (zh) | 一种偏振合束非线性旋转锁模激光器 | |
| CN203631963U (zh) | 980nm全光纤耗散孤子锁模激光器 | |
| CN109873292B (zh) | 一种拉曼激光内腔泵浦掺铥增益介质的蓝光固体激光器 | |
| CN104901157A (zh) | 高功率侧面泵浦1525nm人眼安全波段自拉曼激光器 | |
| CN105024274A (zh) | 利用双级受激布里渊散射方法优化泵浦激光的拉曼激光器 | |
| CN102201640B (zh) | 瓦级1050nm光子晶体光纤脉冲激光器及其放大系统 | |
| CN203150894U (zh) | 一种脉冲泵浦型环形谐振腔纳秒脉冲激光器装置 | |
| CN105490139A (zh) | 一种高功率全光纤化近中红外超连续谱激光光源 | |
| CN103746282A (zh) | 激光器 | |
| CN209544812U (zh) | 一种高功率大能量飞秒激光器 | |
| CN204651676U (zh) | 一种结构紧凑的全固态混频激光器 | |
| CN203690700U (zh) | 一种1027nm脉冲激光器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140604 |