一種激光雷達(dá)用559nm、1500nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器的制造方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:激光器與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景:
[0002]559nm、1500nm雙波長(zhǎng)激光，是用于激光雷達(dá)光譜檢測(cè)、激光源、物化分析等應(yīng)用的激光，它可作為激光雷達(dá)光纖傳559nm、1500nm雙波長(zhǎng)感器的分析檢測(cè)等應(yīng)用光源，它還用于激光雷達(dá)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]—種激光雷達(dá)用559nm、1500nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器，信號(hào)光559nm、閑頻光1500nm、栗浦光I1319nm與栗浦光II532nm進(jìn)入559nm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559nm輸出，最后輸出559nm、1500nm雙波長(zhǎng)光纖激光輸出。
[0004]方案一、559nm四波長(zhǎng)光纖激光器結(jié)構(gòu)。
[0005]設(shè)置信號(hào)光559nm、閑頻光1500nm、栗浦光I1319nm與栗浦光II532nm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559nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔輸出端設(shè)置559nm聚焦親合輸出鏡親合接入559nm輸出光纖。
[0006]方案二、設(shè)置1500nm激光分束光纖圈
[0007]在1500nm輸出光纖尾段設(shè)置1500nm分束光纖圈，分束一路1500nm激光經(jīng)1500nm
激光輸出端輸出。
[0008]方案三、設(shè)置1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔
[0009]設(shè)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(shè)置:三級(jí)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(gòu)成1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔.
[0010]方案四、設(shè)置532nm增益諧振腔
[0011]設(shè)置532nm增益諧振腔，從其輸入端起依次設(shè)置:二級(jí)輸入鏡、基頻激光晶體、532nm增益晶體、532nm輸出鏡與輸出端的532nm聚焦耦合輸出鏡，由此構(gòu)成532nm增益諧振腔。
[0012]方案五、設(shè)置1319nm諧振腔
[0013]設(shè)置1319nm諧振腔，設(shè)置1319nm諧振腔，從其輸入端起依次設(shè)置:一級(jí)輸入鏡、1319nm激光晶體、1319nm輸出鏡與輸出端的1319nm聚焦耦合輸出鏡，由此構(gòu)成1319nm諧振腔。
[0014]方案六、設(shè)置三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)
[0015]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532nm栗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。
[0016]本發(fā)明的核心內(nèi)容:
[0017]—種激光雷達(dá)用559nm、1500nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器，在1500nm輸出光纖尾段設(shè)置1500nm分束光纖圈，分束一路1500nm激光經(jīng)1500nm激光輸出端輸出，設(shè)置信號(hào)光559nm、閑頻光1500nm、栗浦光I1319nm與栗浦光II532nm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)，四波混頻生成559nm光纖激光輸出，構(gòu)成559nm、1500nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
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[0018]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、532nm栗浦親合器，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)光纖親合器，9、一級(jí)輸入鏡，10、1319nm激光晶體，11、1319nm輸出鏡，12、聚焦親合輸出鏡，13、1319nm輸出光纖，14、1319nm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、532nm聚焦耦合輸出鏡，19、532nm輸出光纖，20、532nm增益晶體，21、532nm輸出鏡，22、基頻激光晶體，23、二級(jí)輸入鏡，24、532nm增益諧振腔，25、三級(jí)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、1319nm參量振蕩基頻激光晶體，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、1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔，36、三級(jí)光纖輸出端，37、三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖，38、559nm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、559nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光晶體，41、559nm輸出鏡，42、559nm聚焦耦合輸出鏡，43、559nm輸出光纖，44、559nm激光輸出，45、1500nm輸出光纖，46、1500nm分束光纖圈，47、三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
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[0019]設(shè)置559nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38，設(shè)置1500nm分束光纖圈46，設(shè)置信號(hào)光559nm、閑頻光1500nm、栗浦光I1319nm與栗浦光II532nm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559nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38輸出端設(shè)置559nm聚焦親合輸出鏡42親合接入559nm輸出光纖43，在1500nm輸出光纖26的尾段設(shè)置1500nm分束光纖圈46，設(shè)置1500nm分束光纖圈46的1500nm激光輸出光纖46，在1319nm輸出光纖13的尾段設(shè)置1319nm分束光纖圈47，設(shè)置1319nm分束光纖圈47的1319nm激光輸出端45，閑頻光1500nm、栗浦光I1319nm與栗浦光II532nm與來源于三波長(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1319nm輸出光纖13、532nm輸出光纖19與1500nm輸出光纖26耦合接入三波長(zhǎng)參量耦合器33，設(shè)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(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)47的三級(jí)光纖圈25引出；設(shè)置532nm增益諧振腔24，532nm增益諧振腔24通過其輸出端的532nm聚焦耦合輸出鏡18接入到532nm輸出光纖19中，532nm增益諧振腔24通過其輸入端的二級(jí)光纖耦合器17接在二級(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)47的二級(jí)光纖圈15上引出；設(shè)置1319nm諧振腔14，1319nm諧振腔14的輸出端通過1319nm聚焦耦合輸出鏡
12接入到1319nm輸出光纖13中，1319nm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)47的一級(jí)光纖圈6引出；設(shè)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(shè)置:三級(jí)光纖輸入鏡32、1319nm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(gòu)成1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35 ;設(shè)置532nm增益諧振腔24，從其輸入端起依次設(shè)置:二級(jí)輸入鏡23、基頻激光晶體22、532nm增益晶體20、532nm輸出鏡21與輸出端的532nm聚焦耦合輸出鏡18，由此構(gòu)成532nm增益諧振腔24 ;設(shè)置1319nm諧振腔14，從其輸入端起依次設(shè)置:一級(jí)輸入鏡9、1319nm激光晶體10、1319nm輸出鏡11與輸出端的1319nm聚焦耦合輸出鏡12，由此構(gòu)成1319nm諧振腔14，設(shè)置三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)47，三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)47由一級(jí)光纖圈6、二級(jí)光纖圈15與三級(jí)光纖圈25連接一體而成，一級(jí)光纖圈6通過532nm栗浦親合器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559nm、1500nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器結(jié)構(gòu)。
[0020]工作過程:
[0021]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532nm激光經(jīng)532nm栗浦耦合器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)47的二級(jí)光纖圈15與三級(jí)光纖圈25，532nm激光在三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)47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532nm激光進(jìn)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1319nm參量振蕩基頻激光晶體31生成的1319nm激光去栗浦光學(xué)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(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532nm激光進(jìn)入532nm增益諧振腔24，經(jīng)532nm增益諧振腔24的基頻激光晶體22生成基頻光經(jīng)532nm增益諧振腔24發(fā)生增益輸出532nm激光，經(jīng)532nm聚焦耦合輸出鏡18耦合到532nm輸出光纖19中，由其輸入532nm激光到三波長(zhǎng)參量親合器33中；從由一級(jí)光纖圈6引出一級(jí)光纖輸出端7，輸入532nm激光進(jìn)入1319nm諧振腔14，1319nm諧振腔14生成1319nm基頻激光，經(jīng)1319nm聚焦親合輸出鏡12親合到1319nm輸出光纖13中，由具輸入1319nm激光到三波長(zhǎng)參量耦合器33中；從而，1500nm激光、1319nm激光與532nm激光經(jīng)三波長(zhǎng)參量耦合器33耦合進(jìn)入559nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38，信號(hào)光559nm、閑頻光1500nm、栗浦光I1319nm與栗浦光II532nm發(fā)生四波混頻效應(yīng)，使信號(hào)光559nm發(fā)生、增益，信號(hào)光559nm經(jīng)559nm聚焦耦合輸出鏡42與559nm輸出光纖43輸出559nm激光輸出44，在1500nm輸出光纖26的尾段設(shè)置的1500nm分束光纖圈46分束輸出1500nm激光，經(jīng)1500nm激光輸出端45輸出1500nmo
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光雷達(dá)用559nm、1500nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器，其特征為，在1500nm輸出光纖尾段設(shè)置1500nm分束光纖圈，分束一路1500nm激光經(jīng)1500nm激光輸出端輸出，設(shè)置信號(hào)光559nm、閑頻光1500nm、栗浦光I 1319nm與栗浦光II 532nm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)，四波混頻生成559nm光纖激光輸出，構(gòu)成559nm、1500nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】一種激光雷達(dá)用559nm、1500nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器，信號(hào)光559nm、閑頻光1500nm、泵浦光I？1319nm與泵浦光II？532nm進(jìn)入559nm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559nm輸出，最后輸出559nm、1500nm雙波長(zhǎng)光纖激光輸出。
【IPC分類】H01S3/067, H01S3/108, H01S3/08
【公開號(hào)】CN105356228
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510930584
【發(fā)明人】王濤, 王天澤, 朱金龍, 昝占華, 胡亞鵬, 馬龍飛, 趙新潮, 張波
【申請(qǐng)人】無錫明尼電子科技有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日