一種雙端輸出光參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光器的制造方法
【專利摘要】一種雙端輸出光參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光器，由半導(dǎo)體模塊輸出808nm波長(zhǎng)泵浦光，經(jīng)耦合器進(jìn)入泵浦用雙包層Nd3+:YAG單晶光纖的內(nèi)外包層之間，泵浦單模纖芯，輻射1064nm光子，它在光纖激光諧振腔內(nèi)振蕩放大，形成1064nm激光，經(jīng)右耦合器進(jìn)入右雙包層PPLN晶體單晶光纖的內(nèi)外包層之間，光參量振蕩形成信號(hào)光波長(zhǎng)1500nm光，信號(hào)光1500nm光倍頻產(chǎn)生750nm光，泵浦光1064nm光與750nm光，形成和頻光波長(zhǎng)440nm藍(lán)光，泵浦光1064nm的倍頻產(chǎn)生532nm綠光，右路激光同左路，形成了雙端輸出參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光器。
【專利說明】—種雙端輸出光參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光
器
技術(shù)背景:
[0001]440nm藍(lán)色激光與532.5nm綠色激光雙波長(zhǎng)，是用于光譜檢測(cè)、物化分析等應(yīng)用的激光，它還用于光通訊、醫(yī)療探傷等激光與光電子領(lǐng)域；光纖激光器作為第三代激光技術(shù)的代表，具有玻璃光纖制造成本低與光纖的可饒性、玻璃材料具有極低的體積面積比，散熱快、損耗低與轉(zhuǎn)換效率較高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
[0002]在光譜檢測(cè)與物化分析實(shí)踐中，有用于兩種分析實(shí)驗(yàn)的，同時(shí)有用于基準(zhǔn)光或調(diào)制光的，所以常常需要多端輸出的激光器，

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]—種雙端輸出光參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光器，它由半導(dǎo)體模塊電源給半導(dǎo)體模塊供電，輸出808nm波長(zhǎng)泵浦光，經(jīng)耦合器I進(jìn)入泵浦用雙包層Nd3+:YAG單晶光纖A的內(nèi)外包層之間，泵浦單模纖芯Nd3+離子吸能發(fā)生能級(jí)躍遷，輻射1064nm光子，它在由光纖右左輸出端構(gòu)成的激光諧振腔內(nèi)振蕩放大，形成1064nm激光，同時(shí)從光纖左右輸出端分別輸出，右路，經(jīng)右耦合器II進(jìn)入右雙包層PPLN晶體單晶光纖的內(nèi)外包層之間，光參量振蕩形成信號(hào)光波長(zhǎng)1500nm紅外光,波長(zhǎng)1500nm紅外光倍頻生成750nm光,泵浦光與信號(hào)光的和頻，形成和頻光波長(zhǎng)532.5nm紅光,左路同樣，即形成雙端輸出參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光器。
[0004]本發(fā)明方案一、一種雙端輸出參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光器方法與
>j-U ρ?α裝直。
[0005]它是鈮酸鋰晶體(PPLN)準(zhǔn)連續(xù)近紅外光學(xué)參量振蕩光纖激光器，PPLN-OPO輸出440nm波長(zhǎng)(可調(diào)諧)光的光學(xué)參量振蕩器”，它是利用半導(dǎo)體模塊輸出808nm波長(zhǎng)泵浦光，經(jīng)耦合器I進(jìn)入泵浦用雙包層Nd3+:YAG單晶光纖的內(nèi)外包層之間，泵浦光在內(nèi)外包層之間來回反射，多次穿過單模纖芯被其吸收，其Nd3+離子吸能發(fā)生能級(jí)躍遷,福射1064nm光子，它在由左光纖輸出端與右光纖輸出端構(gòu)成的激光諧振腔內(nèi)振蕩放大，形成1064nm激光，同時(shí)從左光纖輸出端與右光纖輸出端分別輸出，輸出1064nm激光,經(jīng)左I禹合器IIZ進(jìn)入左雙包層PPLN晶體單晶光纖的內(nèi)外包層之間，發(fā)生參量振蕩，參量振蕩形成信號(hào)光波長(zhǎng)1500nm紅外光，信號(hào)光1500nm紅外光倍頻產(chǎn)生750nm光，泵浦光1064nm光與信號(hào)光的倍頻光750nm光，形成和頻光波長(zhǎng)440nm藍(lán)光，泵浦光1064nm的倍頻產(chǎn)生532nm綠光，即形成440nm藍(lán)光與532nm綠光輸出，左路輸出的雙波長(zhǎng)激光，經(jīng)過經(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)束、聚焦鏡聚焦后，左路輸出440nm藍(lán)光與532nm綠光輸出雙波長(zhǎng)輸出，右路激光同左路，右路輸出440nm藍(lán)光與532nm綠光雙波長(zhǎng)輸出，形成了雙端輸出參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光器。
`[0006]除二極管模塊組電源外，上述全部器件均裝置在光學(xué)軌道及光機(jī)具上，由風(fēng)扇對(duì)它實(shí)施風(fēng)冷，組成雙端輸出440nm藍(lán)光與532nm綠光雙波長(zhǎng)光纖激光器。
[0007]本發(fā)明方案二、光波光譜設(shè)定。
[0008]本發(fā)明的光波光譜如下:[0009]1.泵浦光波長(zhǎng) λ 3 = 1064nm。
[0010]2.信號(hào)光波長(zhǎng) λ i = 1500nm。
[0011]能量守恒條件:
[0012]頻率表達(dá)式:ω3= Co^Co2
[0013]波長(zhǎng)表達(dá)式:士 = + 士


/tq /1^2[0014]3.閑頻光波長(zhǎng) λ 2，毛=.1 - -,- = 3660.55?m.A3 -A1
[0015]4.信號(hào)光的倍頻光波長(zhǎng)λ 4，A4 = 750細(xì).A
[0016]5.泵浦光的倍頻光波長(zhǎng)入5，25 =了 = 532ww。
[0017]6.泵浦光與信號(hào)光倍頻光的和頻光波長(zhǎng)，有+ + T" = T"，


A4 Ag
[0018]λ 8 = 439.91nm,藍(lán)光。
[0019]本發(fā)明方案三、光纖及其鍍膜方案。
[0020]采用雙包層Nd3+:YAG單晶光纖作為泵浦光源用，光纖輸入端，鍍808nm波長(zhǎng)光高透射率膜，鍍1064nm波長(zhǎng)光高反射率膜；光纖輸出端，鍍808nm波長(zhǎng)光高反射率膜，鍍1064nm波長(zhǎng)透射率5.2%的膜。
[0021]光參量振蕩采用雙包層PPLN晶體單晶光纖，光纖輸入端，鍍1064nm波長(zhǎng)光高透射率膜，鍍440nm紅外光與532.5nm紅光雙波長(zhǎng)光高反射率膜；光纖輸出端，鍍1064nm波長(zhǎng)光高反射率膜，鍍1500nm與750nm波長(zhǎng)光高反射率膜，鍍440nm藍(lán)光與532nm綠光雙波長(zhǎng)光高透射率膜。全部擴(kuò)束鏡、聚焦鏡的鏡片，皆鍍鍍440nm藍(lán)光與532nm綠光雙波長(zhǎng)光高透射率膜。
[0022]本發(fā)明方案四、雙端輸出應(yīng)用方案。
[0023]左右兩路雙端輸出440nm藍(lán)光與532nm綠光雙波長(zhǎng)激光，它們可以互為基準(zhǔn)，可以交叉為信號(hào)源，實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)轉(zhuǎn)，避免干涉。
[0024]本發(fā)明核心內(nèi)容:
[0025]1.一種雙端輸出參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光器，由半導(dǎo)體模塊電源給半導(dǎo)體模塊供電，輸出808nm波長(zhǎng)泵浦光，經(jīng)耦合器I進(jìn)入泵浦用雙包層Nd3+:YAG單晶光纖A的內(nèi)外包層之間，泵浦光在內(nèi)外包層之間來回反射，多次穿過單模纖芯被其吸收，其Nd3+離子吸能發(fā)生能級(jí)躍遷,福射1064nm光子,它在由光纖右輸出端與光纖左輸出端構(gòu)成的激光諧振腔內(nèi)振蕩放大，形成1064nm激光，同時(shí)從光纖左右輸出端分別輸出，右光纖B輸出端，輸出1064nm激光，經(jīng)右耦合器IIY進(jìn)入右雙包層PPLN晶體單晶光纖的內(nèi)外包層之間，發(fā)生光參量振蕩，參量振蕩形成信號(hào)光波長(zhǎng)1500nm紅外光,信號(hào)光1500nm紅外光倍頻產(chǎn)生750nm光，泵浦光1064nm光與信號(hào)光的倍頻光750nm光，形成和頻光波長(zhǎng)440nm藍(lán)光，泵浦光1064nm的倍頻產(chǎn)生532nm綠光，即形成440nm藍(lán)光與532nm綠光輸出，左路輸出的雙波長(zhǎng)激光，經(jīng)過經(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)束、聚焦鏡聚焦后，左路輸出440nm藍(lán)光與532nm綠光輸出雙波長(zhǎng)輸出，右路激光同左路，右路輸出440nm藍(lán)光與532nm綠光雙波長(zhǎng)輸出，形成了雙端輸出參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光器[0026]2.采用雙包層Nd3+:YAG單晶光纖作為泵浦光源用，光纖輸入端，鍍808nm波長(zhǎng)光高透射率膜，鍍1064nm波長(zhǎng)光高反射率膜；光纖輸出端，鍍808nm波長(zhǎng)光高反射率膜，鍍1064nm波長(zhǎng)透射率5.2%的膜。
[0027]3.光參量振蕩采用雙包層PPLN晶體單晶光纖，光纖輸入端，鍍1064nm波長(zhǎng)光高透射率膜，鍍440nm紅外光與532.5nm紅光雙波長(zhǎng)光高反射率膜；光纖輸出端，鍍1064nm、750nm與1500nm波長(zhǎng)光高反射率膜，鍍440nm紅外光與532.5nm紅光雙波長(zhǎng)光高透射率膜。
[0028]4.左右兩路雙端輸出440nm紅外光與532.5nm紅光雙波長(zhǎng)激光，它們可以互為基準(zhǔn)，可以交叉為信號(hào)源，實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)轉(zhuǎn)，避免發(fā)生干涉。
[0029]附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖，下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】一下工作過程。
[0030]附圖，其中為:
[0031]1、半導(dǎo)體模塊，2、耦合器I，3、泵浦用雙包層Nd3+:YAG單晶光纖A，4、光纖A右輸出端，5、右路耦合器IIY，6、右光纖B輸入端，7、右路雙包層PPLN晶體單晶光纖B，8、右光纖B輸出端，9、右擴(kuò)束鏡，10、右聚焦鏡，11、右路440nm與532.5nm雙波長(zhǎng)激光輸出，12,532.5nm波長(zhǎng)激光輸出，13、440nm波長(zhǎng)激光輸出，14、右分束棱鏡，15、左分束棱鏡，16、440nm波長(zhǎng)激光輸出，17、532.5nm波長(zhǎng)激光輸出，18、左路440nm與532.5nm雙波長(zhǎng)激光輸出，19、左聚焦鏡，20、左擴(kuò)束鏡，21、左光纖C輸出端，22、左路雙包層PPLN晶體單晶光纖C，23、左光纖C輸入端，24、左路耦合器IIZ，25、光纖A左輸出端，26、風(fēng)扇，27、半導(dǎo)體模塊電源，28、光學(xué)軌道及光機(jī)具。
[0032]工作過程:
[0033]27半導(dǎo)體模塊電源給I半導(dǎo)體模塊供電，I輸出808nm波長(zhǎng)泵浦光,經(jīng)2稱合器I進(jìn)入3泵浦用雙包層Nd3+:YAG單晶光纖A的內(nèi)外包層之間，泵浦光在內(nèi)外包層之間來回反射，多次穿過單模纖芯被其吸收，其Nd3+離子吸能發(fā)生能級(jí)躍遷,福射1064nm光子，它在由8右光纖輸出端與25左光纖輸出端構(gòu)成的激光諧振腔內(nèi)振蕩放大,形成1064nm激光，同時(shí)從光纖左輸出端與光纖右輸出端分別輸出，輸出1064nm激光,8、右光纖B輸出端,輸出1064nm激光，經(jīng)5右耦合器IIY進(jìn)入7右雙包層PPLN晶體單晶光纖的內(nèi)外包層之間，發(fā)生光參量振蕩，參量振蕩形成信號(hào)光波長(zhǎng)1500nm紅外光,信號(hào)光1500nm紅外光倍頻產(chǎn)生750nm光，泵浦光1064nm光與信號(hào)光的倍頻光750nm光，形成和頻光12波長(zhǎng)440nm藍(lán)光，泵浦光1064nm的倍頻產(chǎn)生13的532nm綠光，即形成11的440nm藍(lán)光與532nm綠光輸出，左路輸出的雙波長(zhǎng)激光，經(jīng)過經(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)束、聚焦鏡聚焦后，左路輸出440nm藍(lán)光與532nm綠光輸出雙波長(zhǎng)輸出，右路激光同左路，右路輸出18的440nm藍(lán)光與532nm綠光雙波長(zhǎng)輸出，形成了雙端輸出參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光器。
[0034]除二極管模塊組電源外，上述全部器件均裝置在28光學(xué)軌道及光機(jī)具上，由26風(fēng)扇對(duì)它實(shí)施風(fēng)冷，組成雙端輸出440nm紅外光與532.5nm紅光雙波長(zhǎng)光纖激光器。
【權(quán)利要求】
1.一種雙端輸出光參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光器,其特征為，由半導(dǎo)體模塊電源給半導(dǎo)體模塊供電，輸出808nm波長(zhǎng)泵浦光，經(jīng)耦合器I進(jìn)入泵浦用雙包層Nd3+: YAG單晶光纖A的內(nèi)外包層之間，泵浦光在內(nèi)外包層之間來回反射，多次穿過單模纖芯被其吸收,其Nd3+離子吸能發(fā)生能級(jí)躍遷,福射1064nm光子,它在由光纖右輸出端與光纖左輸出端構(gòu)成的激光諧振腔內(nèi)振蕩放大，形成1064nm激光，同時(shí)從光纖左右輸出端分別輸出，右光纖B輸出端，輸出1064nm激光，經(jīng)右耦合器IIY進(jìn)入右雙包層PPLN晶體單晶光纖的內(nèi)外包層之間，發(fā)生光參量振蕩，參量振蕩形成信號(hào)光波長(zhǎng)1500nm紅外光,信號(hào)光1500nm紅外光倍頻產(chǎn)生750nm光，泵浦光1064nm光與信號(hào)光的倍頻光750nm光，形成和頻光波長(zhǎng)440nm藍(lán)光，泵浦光1064nm的倍頻產(chǎn)生532nm綠光，即形成440nm藍(lán)光與532nm綠光輸出，左路輸出的雙波長(zhǎng)激光，經(jīng)過經(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)束、聚焦鏡聚焦后，左路輸出440nm藍(lán)光與532nm綠光輸出雙波長(zhǎng)輸出，右路激光同左路，右路輸出440nm藍(lán)光與532nm綠光雙波長(zhǎng)輸出，形成了雙端輸出光參量振蕩440nm與532nm雙波長(zhǎng)光纖激光器。
2.采用雙包層Nd3+:YAG單晶光纖作為泵浦光源用，光纖輸入端，鍍808nm波長(zhǎng)光高透射率膜，鍍1064nm波長(zhǎng)光高反射率膜；光纖輸出端，鍍808nm波長(zhǎng)光高反射率膜，鍍1064nm波長(zhǎng)透射率5.2%的膜。
3.光參量振蕩采用雙包層PPLN晶體單晶光纖，光纖輸入端，鍍1064nm波長(zhǎng)光高透射率膜，鍍440nm紅外光與532.5nm紅光雙波長(zhǎng)光高反射率膜；光纖輸出端，鍍1064nm、750nm與1500nm波長(zhǎng)光高反射率膜，鍍440nm紅外光與532.5nm紅光雙波長(zhǎng)光高透射率膜。
4.左右兩路雙端輸出440nm紅外光與532.5nm紅光雙波長(zhǎng)激光，它們可以互為基準(zhǔn)，可以交叉為信號(hào)源，實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)轉(zhuǎn)，避免發(fā)生干涉。
【文檔編號(hào)】H01S3/067GK103811983SQ201210454275
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月14日
【發(fā)明者】王濤, 姚建銓, 楊雙華, 王茁, 高尚策, 張翠英, 楊振龍, 賈亞濤 申請(qǐng)人:無錫津天陽(yáng)激光電子有限公司