技術(shù)背景:
821nm、808nm、1064nm三波長(zhǎng)激光,是用于物聯(lián)網(wǎng)用光譜檢測(cè)、激光源、物化分析等應(yīng)用的激光,它可作為物聯(lián)網(wǎng)用光纖傳821nm、808nm、1064nm三波長(zhǎng)感器的分析檢測(cè)等應(yīng)用光源,它還用于物聯(lián)網(wǎng)用光通訊等激光與光電子領(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。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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一種物聯(lián)網(wǎng)用821nm、808nm、1064nm三波長(zhǎng)光纖輸出激光器,設(shè)置821nm四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,在808nm激光輸出光纖尾段設(shè)置808nm分束光纖圈,分束一路808nm激光輸出,在1064nm激光輸出光纖尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈,分束一路1064nm激光輸出,信號(hào)光821nm、閑頻光808nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 660nm進(jìn)入821nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,發(fā)生四波混頻效應(yīng),產(chǎn)生信號(hào)光821nm輸出,最后輸出821nm、808nm、1064nm三波長(zhǎng)光纖激光輸出。
方案一、821nm四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔的結(jié)構(gòu)。
設(shè)置信號(hào)光821nm、閑頻光808nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 660nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔的結(jié)構(gòu),從其輸入端依次設(shè)置三波長(zhǎng)輸入鏡、821nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光晶體、821nm輸出鏡、821nm聚焦耦合輸出鏡,821nm聚焦耦合輸出鏡耦合接入821nm輸出光纖。
方案二、分別設(shè)置808nm、1064nm激光分束光纖圈
在808nm激光輸出光纖尾段設(shè)置808nm分束光纖圈,分束一路808nm激光輸出,在1064nm激光輸出光纖尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈,分束一路1064nm激光輸出。
方案三、設(shè)置808nm增益激光諧振腔
設(shè)置808nm增益激光諧振腔,從其輸入端起依次設(shè)置:三級(jí)光纖輸入鏡、808nm增益激光晶體、增益激光輸入鏡、808nm增益激光晶體、808nm輸出鏡、 與輸出端的808nm聚焦耦合輸出鏡,由此構(gòu)成808nm增益激光諧振腔。
方案四、設(shè)置660nm倍頻激光諧振腔
設(shè)置660nm倍頻激光諧振腔,從其輸入端起依次設(shè)置:二級(jí)輸入鏡、660nm基頻激光晶體、660nm倍頻激光晶體、660nm輸出鏡與輸出端的660nm聚焦耦合輸出鏡,由此構(gòu)成660nm倍頻激光諧振腔。
方案五、設(shè)置1064nm諧振腔
設(shè)置1064nm諧振腔,設(shè)置1064nm諧振腔,從其輸入端起依次設(shè)置:一級(jí)輸入鏡、1064nm激光晶體、1064nm輸出鏡11與輸出端的1064nm聚焦耦合輸出鏡,由此構(gòu)成1064nm諧振腔。
方案六、設(shè)置三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)
設(shè)置三級(jí)光纖結(jié)構(gòu),三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)由一級(jí)光纖圈、二級(jí)光纖圈與三級(jí)光纖圈連接一體而成,一級(jí)光纖圈通過808nm泵浦耦合器連接在半導(dǎo)體模塊上,半導(dǎo)體模塊由半導(dǎo)體模塊電源供電,上述全部光學(xué)元件都安裝在光學(xué)軌道及光機(jī)具上,在光學(xué)軌道及光機(jī)具上設(shè)置風(fēng)扇3。
本發(fā)明的核心內(nèi)容:
一種物聯(lián)網(wǎng)用821nm、808nm、1064nm三波長(zhǎng)光纖輸出激光器,在808nm激光輸出光纖尾段設(shè)置808nm分束光纖圈,分束一路808nm激光輸出,在1064nm激光輸出光纖尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈,分束一路1064nm激光輸出,設(shè)置信號(hào)光821nm、閑頻光808nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 660nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔的結(jié)構(gòu),發(fā)生四波混頻效應(yīng)生成信號(hào)光821nm光纖激光輸出,構(gòu)成821nm、808nm、1064nm三波長(zhǎng)光纖輸出激光器結(jié)構(gòu)。
附圖說(shuō)明:
附圖為本專利的結(jié)構(gòu)圖,附圖其中為:1、光學(xué)軌道及光機(jī)具,2、半導(dǎo)體模塊,3、風(fēng)扇,4、808nm泵浦耦合器,5、半導(dǎo)體模塊電源,6、一級(jí)光纖圈,7、一級(jí)光纖輸出端,8、一級(jí)光纖耦合器,9、一級(jí)輸入鏡,10、1064nm激光晶體,11、1064nm輸出鏡,12、聚焦耦合輸出鏡,13、1064nm輸出光纖,14、1064nm諧振腔,15、二級(jí)光纖圈,16、二級(jí)光纖輸出端,17、二級(jí)光纖耦合器,18、660nm聚焦耦合輸出鏡,19、660nm輸出光纖,20、660nm倍頻激光晶體,21、660nm輸出鏡,22、660nm基頻激光晶體,23、二級(jí)輸入鏡,24、660nm倍頻激 光諧振腔,25、三級(jí)光纖圈,26、808nm輸出光纖,27、808nm聚焦耦合輸出鏡,28、808nm輸出鏡,29、808nm增益激光晶體,30、增益激光輸入鏡,31、808nm增益激光晶體,32、三級(jí)光纖輸入鏡,33、三波長(zhǎng)參量耦合器,34、三級(jí)光纖耦合器,35、808nm增益激光諧振腔,36、三級(jí)光纖輸出端,37、三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖,38、821nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,39、三波長(zhǎng)輸入鏡,40、821nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光晶體,41、821nm輸出鏡,42、821nm聚焦耦合輸出鏡,43、821nm輸出光纖,44、821nm激光輸出,45、1064nm激光輸出光纖,46、808nm輸出光纖,47、1064nm分束光纖圈,48、808nm分束光纖圈,49、三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式:
設(shè)置821nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38,在808nm激光輸出光纖26尾段設(shè)置808nm分束光纖圈48,分束一路808nm激光輸出,在1064nm激光輸出光纖13尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈47,分束一路1064nm激光輸出,設(shè)置信號(hào)光821nm、閑頻光808nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 660nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38的結(jié)構(gòu),在821nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38輸出端設(shè)置821nm聚焦耦合輸出鏡42耦合接入821nm輸出光纖43,在808nm激光輸出光纖26尾段設(shè)置808nm分束光纖圈48,分束一路808nm激光輸出,在1064nm激光輸出光纖13尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈47,分束一路1064nm激光輸出,閑頻光808nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 660nm與來(lái)源于三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖37,三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖37的前面設(shè)置三波長(zhǎng)參量耦合器33,將1064nm輸出光纖13、660nm輸出光纖19與808nm輸出光纖26耦合接入三波長(zhǎng)參量耦合器33,設(shè)置808nm增益激光諧振腔35,808nm增益激光諧振腔35通過其輸出端的808nm聚焦耦合輸出鏡27接入到808nm輸出光纖26中,808nm增益激光諧振腔35的輸入端通過三級(jí)光纖耦合器34接在三級(jí)光纖輸出端36上,三級(jí)光纖輸出端36由三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)49的三級(jí)光纖圈25引出;設(shè)置信號(hào)光821nm四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38的結(jié)構(gòu),從其輸入端依次設(shè)置三波長(zhǎng)輸入鏡39、821nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光晶體40、821nm輸出鏡41、821nm聚焦耦合輸出鏡42,821nm聚焦耦合輸出鏡42耦合接入821nm輸出光纖43,設(shè)置660nm倍頻激光諧振腔24,660nm倍頻激光諧振腔24通過其輸出端的660nm聚焦耦合輸出鏡18接 入到660nm輸出光纖19中,660nm倍頻激光諧振腔24通過其輸入端的二級(jí)光纖耦合器17接在二二級(jí)光纖輸出端16上,二級(jí)光纖輸出端16從三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)49的二級(jí)光纖圈15上引出;設(shè)置1064nm諧振腔14,1064nm諧振腔14的輸出端通過1064nm聚焦耦合輸出鏡12接入到1064nm輸出光纖13中,1064nm諧振腔14通過其輸入端的一級(jí)光纖耦合器8接在一級(jí)光纖輸出端7上,一級(jí)光纖輸出端7由三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)49的一級(jí)光纖圈6引出;設(shè)置808nm增益激光諧振腔35,從其輸入端起依次設(shè)置:三級(jí)光纖輸入鏡32、808nm增益激光晶體31、增益激光輸入鏡30、808nm增益激光晶體29、808nm輸出鏡28、輸出端的808nm聚焦耦合輸出鏡27,由此構(gòu)成808nm增益激光諧振腔35;設(shè)置660nm倍頻激光諧振腔24,從其輸入端起依次設(shè)置:二級(jí)輸入鏡23、660nm基頻激光晶體22、660nm輸出鏡21、與輸出端的660nm聚焦耦合輸出鏡18,由此構(gòu)成660nm倍頻激光諧振腔24;設(shè)置1064nm諧振腔14,從其輸入端起依次設(shè)置:一級(jí)輸入鏡9、1064nm激光晶體10、1064nm輸出鏡11與輸出端的1064nm聚焦耦合輸出鏡12,由此構(gòu)成1064nm諧振腔14,設(shè)置三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)49,二級(jí)光纖結(jié)構(gòu)49由一級(jí)光纖圈6、二級(jí)光纖圈15與二級(jí)光纖圈25連接一體而成,一級(jí)光纖圈6通過808nm泵浦耦合器4連接在半導(dǎo)體模塊2上,半導(dǎo)體模塊2由半導(dǎo)體模塊電源5供電,上述全部光學(xué)元件都安裝在光學(xué)軌道及光機(jī)具1上,在光學(xué)軌道及光機(jī)具1上設(shè)置風(fēng)扇3,總體構(gòu)成821nm、808nm、1064nm三波長(zhǎng)光纖輸出激光器結(jié)構(gòu)。
工作過程:
半導(dǎo)體模塊電源5供電給半導(dǎo)體模塊2供電,半導(dǎo)體模塊2發(fā)射808nm激光經(jīng)808nm泵浦耦合器4耦合進(jìn)入一級(jí)光纖圈6,從而進(jìn)入三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)49的二級(jí)光纖圈15與三級(jí)光纖圈25,808nm激光在三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)49中得到增益,從由三級(jí)光纖圈25引出三級(jí)光纖輸出端36,輸入808nm激光進(jìn)入808nm增益激光諧振腔35,經(jīng)808nm增益激光諧振腔35的808nm增益激光晶體31生成的1064nm激光去泵浦光學(xué)參量振蕩生成808nm激光,經(jīng)808nm聚焦耦合輸出鏡27耦合到808nm輸出光纖26中,由其輸入808nm激光到三波長(zhǎng)參量耦合器33中;從由二級(jí)光纖圈15引出二級(jí)光纖輸出端16,輸入808nm激光進(jìn)入660nm倍頻激光諧振腔24,經(jīng)660nm倍頻激光諧振腔24的660nm基頻激光晶體22生成660nm激光,經(jīng)660nm聚焦耦合輸出鏡18耦合到660nm輸出光纖19中,由其輸 入660nm激光到三波長(zhǎng)參量耦合器33中;從由一級(jí)光纖圈6引出一級(jí)光纖輸出端7,輸入808nm激光進(jìn)入1064nm諧振腔14,1064nm諧振腔14生成1064nm基頻激光,經(jīng)1064nm聚焦耦合輸出鏡12耦合到1064nm輸出光纖13中,由其輸入1064nm激光到三波長(zhǎng)參量耦合器33中;從而,808nm激光、1064nm激光與660nm激光經(jīng)三波長(zhǎng)參量耦合器33耦合進(jìn)入821nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38,信號(hào)光821nm、閑頻光808nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 660nm發(fā)生四波混頻效應(yīng),使信號(hào)光821nm發(fā)生、增益,信號(hào)光821nm經(jīng)821nm聚焦耦合輸出鏡42與821nm輸出光纖43輸出821nm激光輸出44,在808nm激光輸出光纖26尾段設(shè)置808nm分束光纖圈48,分束一路808nm激光輸出,在1064nm激光輸出光纖13尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈47,分束一路1064nm激光輸出。