基于978nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于978nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源，其特征在于包含線(xiàn)偏振單頻調(diào)Q脈沖型978nm全光纖激光器、準(zhǔn)直器、波片、聚焦透鏡、非線(xiàn)性晶體和二色鏡，線(xiàn)偏振單頻調(diào)Q脈沖型978nm全光纖激光器的信號(hào)端與準(zhǔn)直器相連，將978nm單頻脈沖激光準(zhǔn)直輸出與波片相連接，波片另一端與聚焦透鏡相連接，聚焦透鏡將978nm的線(xiàn)偏振的單頻脈沖激光聚焦，然后通過(guò)非線(xiàn)性晶體將978nm的線(xiàn)偏振單頻脈沖型激光倍頻，再經(jīng)由二色鏡將剩余的978nm激光濾掉，輸出單頻脈沖型藍(lán)光，本發(fā)明在高密度光學(xué)存儲(chǔ)，生物與醫(yī)學(xué)診斷，激光彩色顯示，水下探測(cè)，水下通訊以及遙感等方面均有重要的應(yīng)用價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于978 nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種藍(lán)光光源，尤其是一種基于978 nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源，屬于光纖及激光【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]調(diào)Q激光器是通過(guò)在激光腔內(nèi)插入損耗器件，使其激光振蕩閾值升高，處于低Q值狀態(tài)下不能形成激光振蕩。由于泵浦光的存在，激光介質(zhì)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)損耗器件在瞬間降低損耗時(shí)，腔內(nèi)閾值降低，瞬間處于高Q值狀態(tài)，在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到振蕩閾值，形成激光脈沖輸出。光纖調(diào)Q激光器具有能耗低，壽命長(zhǎng)，穩(wěn)定性高，光束質(zhì)量好，結(jié)構(gòu)緊湊，能量轉(zhuǎn)換效率高，無(wú)需光路調(diào)整以及維護(hù)等鮮明特點(diǎn)。在通訊，醫(yī)學(xué)，軍事，材料加工等方面得到廣泛的應(yīng)用。單頻脈沖光纖激光器，具備脈沖光纖激光器普遍的優(yōu)點(diǎn)之外，同時(shí)還具備相干長(zhǎng)度長(zhǎng)，單色性好，譜線(xiàn)寬度窄等優(yōu)點(diǎn)，這些特點(diǎn)使其被廣泛應(yīng)用于遙感，雷達(dá)，測(cè)距，光譜學(xué)，非線(xiàn)性光學(xué)等領(lǐng)域。
[0003]摻鐿光纖激光器產(chǎn)生的978 nm波段的輸出激光是摻鉺光纖放大器的重要泵浦源。另外978 nm激光器經(jīng)過(guò)倍頻產(chǎn)生的489 nm的藍(lán)光是海水的窗口波段，在高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、海底通信、大屏幕顯示(需要藍(lán)綠光構(gòu)造全色顯示)、檢測(cè)、生命科學(xué)、激光醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。目前商業(yè)化的固體激光器激光波長(zhǎng)主要在近紅外和紅外波段。在固體激光器中欲獲得藍(lán)色激光輸出，主要有以下三種方法:(I)利用寬禁帶半導(dǎo)體材料直接制作藍(lán)光波段的半導(dǎo)體激光器；(2)利用非線(xiàn)性頻率變換技術(shù)對(duì)固體激光進(jìn)行倍頻；(3)利用上轉(zhuǎn)換技術(shù)在摻稀土的晶體、玻璃或光纖中實(shí)現(xiàn)藍(lán)激光輸出。對(duì)于可見(jiàn)波段的半導(dǎo)體激光二極管(LD)，藍(lán)光LD的研制需要昂貴的設(shè)備和襯底材料，同時(shí)LD的光束質(zhì)量不盡人意，在許多應(yīng)用領(lǐng)域受到了限制。由LD泵浦的倍頻固體激光器，需要非線(xiàn)性晶體材料進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，雖然光束質(zhì)量很好，輸出功率也很高，但系統(tǒng)較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種緊湊簡(jiǎn)單，無(wú)需調(diào)整，光束質(zhì)量也比較好，壽命長(zhǎng)效率高，成本低的基于978 nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的。
[0006]一種基于978 nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源，其特征在于包含:線(xiàn)偏振單頻調(diào)Q脈沖型978 nm全光纖激光器1、準(zhǔn)直器2、A 2波片3、聚焦透鏡4、非線(xiàn)性晶體5和二色鏡6,線(xiàn)偏振單頻調(diào)Q脈沖型978 nm全光纖激光器I的信號(hào)端與準(zhǔn)直器2相連，將978nm單頻脈沖激光準(zhǔn)直輸出與λ 2波片3相連接，/.2波片另一端與聚焦透鏡4相連接，聚焦透鏡4將978 nm的線(xiàn)偏振的單頻脈沖激光聚焦，然后通過(guò)非線(xiàn)性晶體5將978 nm的線(xiàn)偏振單頻脈沖型激光倍頻，再經(jīng)由二色鏡6將剩余的978 nm激光濾掉，輸出單頻脈沖型藍(lán)光。
[0007]本發(fā)明所述的線(xiàn)偏振單頻調(diào)Q脈沖型978 nm全光纖激光器I包括915 nm半導(dǎo)體泵浦激光器11，它的輸出尾纖與泵浦保護(hù)器12的一端相連，泵浦保護(hù)器12的另一端與915/978nm光纖波分復(fù)用器13的泵浦輸入端口焊接在一起，915/978nm光纖波分復(fù)用器13的輸出光纖端口連接高反射率光纖布拉格光柵14,高反射率光纖布拉格光柵14的另一端與摻鐿光纖15焊接在一起，摻鐿光纖15的另一端則與寫(xiě)制于保偏光纖上的低反射率光纖布拉格光柵16焊接在一起形成諧振腔，壓電元件17在調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路18的驅(qū)動(dòng)下周期性地按壓腔內(nèi)增益光纖以調(diào)制光的偏振方向，915/978nm光纖波分復(fù)用器19的一端與低反射率光纖布拉格光柵16相連將輸出激光與剩余泵浦光分開(kāi)，915/978nm光纖波分復(fù)用器19的信號(hào)端引導(dǎo)激光輸出。
[0008]此978nm脈沖激光為單頻激光，單頻激光的輸出是通過(guò)控制激光腔腔長(zhǎng)以及光纖光柵的反射譜帶寬實(shí)現(xiàn)的；
本發(fā)明利用短腔獲得單頻978nm脈沖型全光纖激光器的基礎(chǔ)上，利用二次諧波技術(shù)對(duì)978 nm的單頻脈沖光進(jìn)行倍頻，獲得了一種單頻脈沖藍(lán)光光源，其在高密度光學(xué)存儲(chǔ)，生物與醫(yī)學(xué)診斷，激光彩色顯示，水下探測(cè)，水下通訊以及遙感等方面均有重要的應(yīng)用價(jià)值。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)框圖
圖中標(biāo)記:線(xiàn)偏振單頻調(diào)Q脈沖型978 nm全光纖激光器I，準(zhǔn)直器2，/..2波片3，聚焦透鏡4，非線(xiàn)性晶體5，二色鏡6 ；915 nm半導(dǎo)體泵浦激光器11，泵浦保護(hù)器12，915/978nm光纖波分復(fù)用器13,高反射率光纖布拉格光柵14,摻鐿光纖15,寫(xiě)制于保偏光纖上的低反射率光纖布拉格光柵16,壓電兀件17,調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路18,915/978nm光纖波分復(fù)用器波分復(fù)用器19。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
如圖1所示，一種基于978 nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源，包含線(xiàn)偏振單頻調(diào)Q脈沖型978 nm全光纖激光器I，準(zhǔn)直器2，λ 2波片，聚焦透鏡4，非線(xiàn)性晶體5，和二色鏡6。
[0011]所述的線(xiàn)偏振單頻調(diào)Q脈沖型978 nm全光纖激光器，它包括915 nm半導(dǎo)體泵浦激光器11，它的輸出尾纖與泵浦保護(hù)器12的一端相連，泵浦保護(hù)器12的另一端與915/978nm光纖波分復(fù)用器13的泵浦輸入端口焊接在一起，波分復(fù)用器13的輸出光纖端口連接高反射率光纖布拉格光柵14,光柵14的另一端與摻鐿光纖15焊接在一起,光纖15的另一端則與寫(xiě)制于保偏光纖上的低反射率光纖布拉格光柵16焊接在一起形成諧振腔，壓電兀件17在調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路18的驅(qū)動(dòng)下周期性地按壓腔內(nèi)增益光纖以調(diào)制光的偏振方向。915/978nm光纖波分復(fù)用器19的一端與低反射率光纖布拉格光柵16相連將輸出激光與剩余泵浦光分開(kāi)，另一端的的信號(hào)端引導(dǎo)激光輸出，此978nm脈沖激光為單頻激光，單頻激光的輸出是通過(guò)控制激光腔腔長(zhǎng)以及光纖光柵的反射譜帶寬實(shí)現(xiàn)的；
所述的準(zhǔn)直器2與波分復(fù)用器19的信號(hào)端相連，將978nm單頻脈沖激光準(zhǔn)直輸出；
所述的)—2波片3用于調(diào)整單頻脈沖激光的線(xiàn)偏振方向； 所述的聚焦透鏡4將978 nm的線(xiàn)偏振的單頻脈沖激光聚焦，并通過(guò)非線(xiàn)性晶體5 ；所述的非線(xiàn)性晶體5是BIBO晶體，或是LBO晶體，或是BBO晶體，通過(guò)二次諧波效應(yīng)將978 nm的線(xiàn)偏振單頻脈沖型激光倍頻，再經(jīng)由二色鏡6將剩余的978 nm激光濾掉，輸出單頻脈沖型藍(lán)光。
【權(quán)利要求】
1.一種基于978 nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源，其特征在于包含:線(xiàn)偏振單頻調(diào)Q脈沖型978 nm全光纖激光器、準(zhǔn)直器、/.2波片、聚焦透鏡、非線(xiàn)性晶體和二色鏡，線(xiàn)偏振單頻調(diào)Q脈沖型978 nm全光纖激光器的輸出端與準(zhǔn)直器相連，978nm單頻脈沖激光經(jīng)準(zhǔn)直器準(zhǔn)直輸出，準(zhǔn)直后的單頻激光束傳輸通過(guò)/.2波片，然后激光束經(jīng)聚焦透鏡聚焦后入射到非線(xiàn)性晶體上，非線(xiàn)性晶體將入射的978 nm線(xiàn)偏振單頻脈沖型激光倍頻，再經(jīng)由二色鏡將剩余的978 nm激光濾掉，輸出單頻脈沖型藍(lán)光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于978nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源，其特征在于線(xiàn)偏振單頻調(diào)Q脈沖型978 nm全光纖激光器包括915 nm半導(dǎo)體泵浦激光器，它的輸出尾纖與泵浦保護(hù)器的一端相連，泵浦保護(hù)器的另一端與915/978nm光纖波分復(fù)用器的泵浦輸入端口焊接在一起，915/978nm光纖波分復(fù)用器的輸出光纖端口連接高反射率光纖布拉格光柵，高反射率光纖布拉格光柵的另一端與摻鐿光纖焊接在一起，摻鐿光纖的另一端則與寫(xiě)制于保偏光纖上的低反射率光纖布拉格光柵焊接在一起形成諧振腔，壓電元件在調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下周期性地按壓腔內(nèi)增益光纖以調(diào)制光的偏振方向，915/978nm光纖波分復(fù)用器的一端與低反射率光纖布拉格光柵相連將輸出激光與剩余泵浦光分開(kāi)，915/978nm光纖波分復(fù)用器的信號(hào)端引導(dǎo)激光輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于978nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源，其特征在于準(zhǔn)直器可將入射的978nm單頻脈沖光纖激光準(zhǔn)直輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于978nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源，其特征在于/— 2波片用于調(diào)節(jié)入射的978nm單頻脈沖光纖激光的線(xiàn)偏振方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于978nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源，其特征在于聚焦透鏡將入射的978nm單頻脈沖光纖激光聚焦。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于978nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源，其特征在于非線(xiàn)性晶體是BIBO晶體或是LBO晶體或是BBO晶體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于978nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍(lán)光光源，其特征在于二色鏡將從非線(xiàn)性晶體中通過(guò)的978 nm激光與倍頻產(chǎn)生的藍(lán)光分開(kāi)。
【文檔編號(hào)】H01S3/109GK103545702SQ201310472060
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】史偉, 房強(qiáng), 田雪蘋(píng) 申請(qǐng)人:山東海富光子科技股份有限公司