一種激光雷達用2043nm波長光纖輸出激光器的制造方法
【專利說明】
[0001]技術領域:激光器與應用技術領域。
技術背景:
[0002]2043nm波長激光，是用于激光雷達光譜檢測、激光源、物化分析等應用的激光，它可作為激光雷達光纖傳2043nm波長感器的分析檢測等應用光源，它還用于激光雷達光通訊等激光與光電子領域；光纖激光器作為第三代激光技術的代表，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、損耗低與轉換效率較高等優(yōu)點，應用范圍不斷擴大。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]—種激光雷達用2043nm波長光纖輸出激光器，信號光2043nm、閑頻光780nm、栗浦光I 1500nm與栗浦光II 905nm進入2043nm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，產(chǎn)生信號光2043nm輸出，最后輸出2043nm波長光纖激光輸出。
[0004]方案一、2043nm四波長光纖激光器結構。
[0005]設置信號光2043nm、閑頻光780nm、栗浦光I 1500nm與栗浦光II 905nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38的結構，在2043nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔輸出端設置2043nm聚焦親合輸出鏡親合接入2043nm輸出光纖。
[0006]方案二、設置1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔
[0007]設置1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔，從其輸入端起依次設置:三級光纖輸入鏡、參量振蕩基頻激光晶體、參量振蕩輸入鏡、1500nm周期極化鈮酸鋰激光晶體、1500nm輸出鏡與輸出端的1500nm聚焦耦合輸出鏡，由此構成1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔.
[0008]方案三、設置905nm增益諧振腔
[0009]設置905nm增益諧振腔，從其輸入端起依次設置:二級輸入鏡、基頻激光晶體、905nm增益晶體、905nm輸出鏡與輸出端的905nm聚焦耦合輸出鏡，由此構成905nm增益諧振腔。
[0010]方案四、設置780nm諧振腔
[0011]設置780nm諧振腔，設置780nm諧振腔，從其輸入端起依次設置:一級輸入鏡、780nm激光晶體、780nm輸出鏡與輸出端的780nm聚焦耦合輸出鏡，由此構成780nm諧振腔。
[0012]方案五、設置三級光纖結構
[0013]設置三級光纖結構，三級光纖結構由一級光纖圈、二級光纖圈與三級光纖圈連接一體而成，一級光纖圈通過905nm栗浦耦合器連接在半導體模塊上，半導體模塊由半導體模塊電源供電，上述全部光學元件都安裝在光學軌道及光機具上，在光學軌道及光機具上設置風扇。
[0014]本發(fā)明的核心內(nèi)容:
[0015]一種激光雷達用2043nm波長光纖輸出激光器，設置信號光2043nm、閑頻光780nm、栗浦光I 1500nm與栗浦光II 905nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔的結構，四波混頻生成2043nm光纖激光輸出，構成2043nm波長光纖輸出激光器結構。
【附圖說明】
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[0016]附圖為本專利的結構圖，附圖其中為:1、光學軌道及光機具，2、半導體模塊，3、風扇，4、905nm栗浦親合器，5、半導體模塊電源，6、一級光纖圈，7、一級光纖輸出端，8、一級光纖親合器，9、一級輸入鏡，10、780nm激光晶體，ll、780nm輸出鏡，12、聚焦親合輸出鏡，13、780nm輸出光纖，14、780nm諧振腔，15、二級光纖圈，16、二級光纖輸出端，17、二級光纖耦合器，18、905nm聚焦耦合輸出鏡，19、905nm輸出光纖，20、905nm增益晶體，21、905nm輸出鏡，22、基頻激光晶體，23、二級輸入鏡，24、905nm增益諧振腔，25、三級光纖圈，26、1500nm輸出光纖，27、1500nm聚焦耦合輸出鏡，28、1500nm輸出鏡，29、1500nm周期極化鈮酸鋰激光晶體，30、參量振蕩輸入鏡，31、780nm參量振蕩基頻激光晶體，32、三級光纖輸入鏡，33、三波長參量耦合器，34、三級光纖耦合器，35、1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔，36、三級光纖輸出端，37、三波長參量耦合傳輸光纖，38、2043nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔，39、三波長輸入鏡，40、2043nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光晶體，41、2043nm輸出鏡，42、2043nm聚焦耦合輸出鏡，43、2043nm輸出光纖，44、2043nm激光輸出，45、三級光纖結構。
【具體實施方式】
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[0017]設置2043nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38，設置信號光2043nm、閑頻光780nm、栗浦光I 1500nm與栗浦光II 905nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38的結構，在2043nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38輸出端設置2043nm聚焦耦合輸出鏡42耦合接入2043nm輸出光纖43，閑頻光780nm、栗浦光I 1500nm與栗浦光II905nm與來源于三波長參量親合傳輸光纖37，三波長參量親合傳輸光纖37的前面設置三波長參量耦合器33，將780nm輸出光纖13、905nm輸出光纖19與1500nm輸出光纖26耦合接入三波長參量耦合器33，設置1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35，1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35通過其輸出端的1500nm聚焦耦合輸出鏡27接入到1500nm輸出光纖26中，1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35的輸入端通過三級光纖耦合器34接在三級光纖輸出端36上，三級光纖輸出端36由三級光纖結構45的三級光纖圈25引出；設置905nm增益諧振腔24，905nm增益諧振腔24通過其輸出端的905nm聚焦耦合輸出鏡18接入到905nm輸出光纖19中，905nm增益諧振腔24通過其輸入端的二級光纖親合器17接在二級光纖輸出端16上，二級光纖輸出端16從三級光纖結構45的二級光纖圈15上引出；設置780nm諧振腔14，780nm諧振腔14的輸出端通過780nm聚焦耦合輸出鏡12接入到780nm輸出光纖13中，780nm諧振腔14通過其輸入端的一級光纖耦合器8接在一級光纖輸出端7上，一級光纖輸出端7由三級光纖結構45的一級光纖圈6引出；設置1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35，從其輸入端起依次設置:三級光纖輸入鏡32、780nm參量振蕩基頻激光晶體31、參量振蕩輸入鏡30、1500nm周期極化鈮酸鋰激光晶體29、1500nm輸出鏡28與輸出端的1500nm聚焦耦合輸出鏡，由此構成1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35 ;設置905nm增益諧振腔24，從其輸入端起依次設置:二級輸入鏡23、基頻激光晶體22、905nm增益晶體20、905nm輸出鏡21與輸出端的905nm聚焦耦合輸出鏡18，由此構成905nm增益諧振腔24 ;設置780nm諧振腔14，從其輸入端起依次設置:一級輸入鏡9、780nm激光晶體10、780nm輸出鏡11與輸出端的780nm聚焦耦合輸出鏡12，由此構成780nm諧振腔14，設置三級光纖結構45，三級光纖結構45由一級光纖圈6、二級光纖圈15與三級光纖圈25連接一體而成，一級光纖圈6通過905nm栗浦耦合器4連接在半導體模塊2上，半導體模塊2由半導體模塊電源5供電，上述全部光學元件都安裝在光學軌道及光機具1上，在光學軌道及光機具1上設置風扇3，總體構成2043nm波長光纖輸出激光器結構。
[0018]工作過程:
[0019]半導體模塊電源5供電給半導體模塊2供電，半導體模塊2發(fā)射905nm激光經(jīng)905nm栗浦親合器4親合進入一級光纖圈6，從而進入三級光纖結構45的二級光纖圈15與三級光纖圈25，905nm激光在三級光纖結構45中得到增益，從由三級光纖圈25引出三級光纖輸出端36，輸入905nm激光進入1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35，經(jīng)1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35的780nm參量振蕩基頻激光晶體31生成的780nm激光去栗浦光學參量振蕩生成1500nm激光，經(jīng)1500nm聚焦耦合輸出鏡27耦合到1500nm輸出光纖26中，由其輸入1500nm激光到三波長參量耦合器33中；從由二級光纖圈15引出二級光纖輸出端16，輸入905nm激光進入905nm增益諧振腔24，經(jīng)905nm增益諧振腔24的基頻激光晶體22生成基頻光經(jīng)905nm增益諧振腔24發(fā)生增益輸出905nm激光，經(jīng)905nm聚焦耦合輸出鏡18耦合到905nm輸出光纖19中，由其輸入905nm激光到三波長參量親合器33中；從由一級光纖圈6引出一級光纖輸出端7，輸入905nm激光進入780nm諧振腔14，780nm諧振腔14生成780nm基頻激光，經(jīng)780nm聚焦耦合輸出鏡12耦合到780nm輸出光纖13中，由其輸入780nm激光到三波長參量耦合器33中；從而，1500nm激光、780nm激光與905nm激光經(jīng)三波長參量耦合器33耦合進入2043nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38，信號光2043nm、閑頻光780nm、栗浦光I 1500nm與栗浦光II 905nm發(fā)生四波混頻效應，使信號光2043nm發(fā)生、增益，信號光2043nm經(jīng)2043nm聚焦耦合輸出鏡42與2043nm輸出光纖43輸出2043nm激光輸出44。
【主權項】
1.一種激光雷達用2043nm波長光纖輸出激光器，其特征為，設置信號光2043nm、閑頻光780nm、栗浦光I 1500nm與栗浦光II 905nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔的結構，四波混頻生成2043nm光纖激光輸出，構成2043nm波長光纖輸出激光器結構。
【專利摘要】一種激光雷達用2043nm波長光纖輸出激光器，信號光2043nm、閑頻光780nm、泵浦光I？1500nm與泵浦光II？905nm進入2043nm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，產(chǎn)生信號光2043nm輸出，最后輸出2043nm波長光纖激光輸出。
【IPC分類】H01S3/067, H01S3/108
【公開號】CN105356221
【申請?zhí)枴緾N201510930302
【發(fā)明人】王濤, 王天澤, 昝占華, 馬龍飛, 趙新潮, 朱金龍, 胡亞鵬, 王茁
【申請人】無錫明尼電子科技有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月11日