CN203734122U - 一种风速仪用三端输出双532nm与808nm波长光纤激光器 - Google Patents

Abstract

一种风速仪用三端输出双532nm与808nm波长光纤激光器，它由多模泵浦二极管模块组发射808nm泵浦光，经耦合器耦合到双端输出传输光纤中，双端输出，左路，泵浦光经左光纤耦合器，泵浦辐射1064nm光子，在左光纤谐振腔内放大，输出1064nm激光双端输出，一端经KTP晶体，产生倍频光波长532nm，同样，另一端经KTP晶体，产生倍频光波长532nm激光，形成532nm与1064nm激光激光，右路，泵浦光经808nm输出镜，直接输出808nm激光，由此，右左路三端输出双532nm与808nm波长激光。

Description

一种风速仪用三端输出双532nm与808nm波长光纤激光器

技术领域：属于激光器及应用领域。

技术背景：

双532nm与808nmm波长激光，是用于风速仪用光谱检测、激光源、物化分析等应用的激光，它可作为风速仪用光纤传感器的分析检测等应用光源，它还用于风速仪用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。

双532nm与808nm波长激光，是用于风速仪用光谱检测、激光源、物化分析等应用的激光，它可作为风速仪用光纤传感器的分析检测等应用光源，它还用于风速仪用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：

一种风速仪用三端输出双532nm与808nm波长光纤激光器方法与装置，它由多模泵浦二极管模块组发射808nm泵浦光，经耦合器耦合到双端输出传输光纤中，双端输出，左路，泵浦光经左光纤耦合器，泵浦辐射1064nm光子，在左光纤谐振腔内放大，输出1064nm激光双端输出，一端经KTP晶体，产生倍频光波长532nm，同样，另一端经KTP晶体，产生倍频光波长532nm激光，形成532nm与1064nm激光激光，右路，泵浦光经808nm输出镜，直接输出808nm激光，由此，右左路三端输出双532nm与808nm波长激光。

本实用新型方案一、一种风速仪用三端输出双532nm与808nm波长光纤激光器方法与装置。

它由二极管模块组发射808nm泵浦光，经光纤耦合器耦合到双端输出单层808nm泵浦光传输光纤中，双端输出单层808nm传输光纤从它的右左两端输出。

左路，808nm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，内包层采用椭圆形结构，外包层采用圆形结构，双端输出，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1064nm光子，它在由右光纤输出端与左光纤输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光双端输出，一端进入左KTP晶体，产生倍频光波长532nm，光纤输出端与输出镜组成倍频腔，经左输出镜输出，再经左1扩束镜与左1聚焦镜输出532nm激光，同样一端进入左KTP晶体，产生倍频光波长532nm，光纤输出端与输出镜组成倍频腔，经左输出镜输出，再经左2扩束镜与左2聚焦镜输出532nm激光，形成左1输出532nm激光，左2输出532nm激光。

右路，808nm泵浦光，经808nm输出镜输出经右扩束镜与右聚焦镜输出808nm激光。

由此，右路输出808nm激光与左路输出双532nm激光，形成三端激光输出。

本实用新型方案二、光纤设置方案。

泵浦光纤：采用双端输出单层808nm泵浦光传输光纤，光纤设计为圆环形，其中间端设置耦合器，两端输出。

左路光纤，采用双包层Nd3+：YAG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1064nm光子，双端输出，左1光纤输出端镀对1064nm波长光T=5％反射率膜，光纤输出端镀对1064nm波长光T=6％的反射率膜，光纤两端形成谐振腔，光纤设计为圆环形，其中间端设置耦合器。

右路，808nm泵浦光，经808nm输出镜输出经右扩束镜与右聚焦镜输出808nm激光。

本实用新型方案三、镀膜方案设置。

泵浦光纤：镀808nm高透射率膜。

左1路光纤：光纤输出端：镀对1064nm波长光T=6％的反射率膜，镀对532nm波长光高反射率膜。

左1路输出镜片，镀532nm波长光的增透膜，镀对1064nm波长光高反射率膜。

左1路倍频激光KTP晶体，两端镀532nm波长光的增透膜。

左2路输出镜片，镀532nm波长光的增透膜，镀对1064nm波长光高反射率膜。

左2路倍频激光KTP晶体，两端镀532nm波长光的增透膜。

右路光纤：光纤输出端镀对808nm波长光T=6％的反射率膜。

右路输出镜片，镀对808nm波长光高透射率膜。

本实用新型方案四、应用方案。

右左两端输出激光，实施互为基准、互为信号光、互为种子光，同时输出，避免干涉。

本实用新型的核心内容：

1.设置半导体模块，由半导体模块电源供电，输出808nm波长泵浦光，在半导体模块上设置耦合器，耦合器之上设置泵浦光纤，由耦合器将808nm波长泵浦光耦合进入泵浦光纤，设置泵浦光纤为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构，即泵浦光纤同向双侧输出端镜结构，设置由泵浦光纤右输出端镜与泵浦光纤左输出端镜构成双侧808nm激光输出，在泵浦光纤双侧输出端镜之上，分别设置808nm输出镜与1064nm光纤。

右路，在泵浦光纤右输出端镜之上，依次设置：808nm扩束镜、808nm输出镜、808nm聚焦镜，808nm激光经扩束镜与聚焦镜输出。

左路，在泵浦光纤右输出端镜之上，设置左耦合器，在左耦合器之上设置1064nm波长的光纤，1064nm波长的光纤设置为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构，由左耦合器耦合连接1064nm波长的光纤，泵浦光808nm激光经左耦合器进入1064nm波长光纤，设置1064nm波长的光纤的右输出端镜与左输出端镜为：发生波长1064nm红外光的光纤谐振腔，即形成1064nm红外光输出，1064nm光纤的左端输出端镜的上边依次设置：倍频532nm激光KTP晶体、532nm输出镜、532nm扩束镜扩束与532nm聚焦镜，1064nm波长经倍频532nm激光KTP晶体，倍频输出532nm激光，经扩束镜扩束与聚焦镜输出532nm激光，同样，1064nm光纤的右端输出端镜的上边依次设置：倍频532nm激光KTP晶体、532nm输出镜、532nm扩束镜扩束与532nm聚焦镜，1064nm波长经倍频532nm激光KTP晶体，倍频输出532nm激光，经扩束镜扩束与聚焦镜输出532nm激光。

右左三路形成双532nm与808nm波长激光输出，亦即形成双532nm与808nm波长光纤激光器。

2.采用双包层光纤作为泵浦光纤用，泵浦光纤输出端镜镀808nm波长光高透射率膜。

3.设置1064nm波长的光纤，1064nm波长的光纤输入端镜，镀808nm波长光高透射率膜，镀1064nm红外光光高透射率膜。

倍频532nm激光KTP晶体，两侧镀532nm高透射率膜。

532nm输出镜，镀1064nm高反射率膜，镀532nm高透射率膜。

4.右左三路形成双532nm与808nm波长激光输出，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。

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，3、泵浦光纤，4、泵浦光纤右输出端镜，5、808nm扩束镜，6、808nm输出镜，7、808nm聚焦镜，8、808nm激光输出，9、532nm扩束镜，10、532nm聚焦镜，11、532nm激光输出，12、532nm输出镜，13、1064n波波长光纤右输出端镜，14、532nm激光输出，15、532nm聚焦镜，16、532nm输出镜，17、532nm扩束镜，18、倍频532激光KTP晶体，19、1064nm波长光纤左输出端镜，20、1064nm波长光纤，21、左耦合器，22、泵浦光纤左输出端镜，23、风扇，24、半导体模块电源，25、光学轨道及光机具，26、倍频532激光KTP晶体。

具体实施方式：

设置半导体模块1，由半导体模块电源24供电，输出808nm波长泵浦光，在半导体模块1上设置耦合器2，耦合器2之上设置泵浦光纤3，由耦合器2将808nm波长泵浦光耦合进入泵浦光纤3，设置泵浦光纤3为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构，即泵浦光纤双侧同向输出端镜结构，设置由泵浦光纤3右输出端镜24与泵浦光纤左输出端4镜构成双侧808nm激光输出，在泵浦光纤同向双侧输出端镜结构之上，分别设置808nm输出镜6与1064nm光纤20。

右路，在泵浦光纤右输出端镜4之上，设置依次设置：808nm扩束镜5、、808nm输出镜6与808nm聚焦镜7，808nm红外光经扩束镜扩束与聚焦镜输出808nm激光输出8。

左路，在泵浦光纤左输出端镜之上，设置左耦合器，在左耦合器之上设置1064nm波长的光纤，1064mm波长的光纤设置为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构，由左耦合器耦合连接1064nm波长的光纤，泵浦光808nm激光经左耦合器进入1064nm波长光纤，设置1064nm波长的光纤的右输出端镜19与左输出端镜13为：发生波长1064nm红外光的光纤谐振腔，即形成1064nm红外光输出，1064nm光纤的左端输出端镜的上边依次设置：倍频532nm激光KTP晶体18、532nm扩束镜17、532nm输出镜16与532nm聚焦镜15，1064nm波长经倍频532nm激光KTP晶体18，倍频输出532nm激光，经扩束镜扩束与聚焦镜输出532nm激光14，1064nm光纤的右端输出端镜13的上边依次设置：倍频532激光KTP晶体26，532nm扩束镜9、532nm输出镜12、532nm聚焦镜10，输出532nm激光11.

右左二路形成双532nm与808nm波长激光输出，亦即形成双532nm与808nm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25上，由风扇23实施风冷，组成输出双532nm与808nm激光波长光纤激光器。

Claims (4)

1.一种风速仪用三端输出双532nm与808nm波长光纤激光器，其特征为：设置半导体模块，由半导体模块电源供电，输出808nm波长泵浦光，在半导体模块上设置耦合器，耦合器之上设置泵浦光纤，由耦合器将808nm波长泵浦光耦合进入泵浦光纤，设置泵浦光纤为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构，即泵浦光纤同向双侧输出端镜结构，设置由泵浦光纤右输出端镜与泵浦光纤左输出端镜构成双侧808nm激光输出，在泵浦光纤双侧输出端镜之上，分别设置808nm输出镜与1064nm光纤；右路，在泵浦光纤右输出端镜之上，依次设置：808nm扩束镜、808nm输出镜、808nm聚焦镜，808nm激光经扩束镜与聚焦镜输出；左路，在泵浦光纤右输出端镜之上，设置左耦合器，在左耦合器之上设置1064nm波长的光纤，1064nm波长的光纤设置为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构，由左耦合器耦合连接1064nm波长的光纤，泵浦光808nm激光经左耦合器进入1064nm波长光纤，设置1064nm波长的光纤的右输出端镜与左输出端镜为：发生波长1064nm红外光的光纤谐振腔，即形成1064nm红外光输出，1064nm光纤的左端输出端镜的上边依次设置：倍频532nm激光KTP晶体、532nm输出镜、532nm扩束镜扩束与532nm聚焦镜，1064nm波长经倍频532nm激光KTP晶体，倍频输出532nm激光，经扩束镜扩束与聚焦镜输出532nm激光，同样，1064nm光纤的右端输出端镜的上边依次设置：倍频532nm激光KTP晶体、532nm输出镜、532nm扩束镜扩束与532nm聚焦镜，1064nm波长经倍频532nm激光KTP晶体，倍频输出532nm激光，经扩束镜扩束与聚焦镜输出532nm激光，右左三路形成双532nm与808nm波长激光输出，亦即形成双532nm与808nm波长光纤激光器。 

2.根据权利要求1所述的一种风速仪用三端输出双532nm与808nm波长光纤激光器，其特征为：采用双包层光纤作为泵浦光纤用，泵浦光纤输出端镜镀808nm波长光高透射率膜。 

3.根据权利要求1所述的一种风速仪用三端输出双532nm与808nm波长光纤激光器，其特征为：设置1064nm波长的光纤，1064nm波长的光纤输入端镜，镀808nm波长光高透射率膜，镀1064nm红外光光高透射率膜，倍频532nm激光KTP晶体，两侧镀532nm高透射率膜，532nm输出镜，镀1064nm高反射率膜，镀532nm高透射率膜。 

4.根据权利要求1所述的一种风速仪用三端输出双532nm与808nm波长光纤激光器，其特征为：右左三路形成双532nm与808nm波长激光输出。