[發(fā)明專利]基于鉺鐿共摻雙包層光纖的中紅外高功率激光光源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710042422.5
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN101071928A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周軍;蔡虹;董景星;張芳沛;樓祺洪;魏運榮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08;H01S3/0941;H01S3/108;H01S3/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 張澤純

1、一種基于鉺鐿共摻雙包層光纖的中紅外高功率激光光源，特征在于其構(gòu)成包括高功率半導(dǎo)體激光器(1)和自該高功率半導(dǎo)體激光器(1)的輸出端依次設(shè)置的：傳能光纖(2)、第一光纖光柵(3)、第二光纖光柵(4)、鉺鐿共摻雙包層光纖(5)、準直透鏡(6)、聚焦透鏡(7)、非線性晶體(8)和準直輸出透鏡(9)，所述的鉺鐿共摻雙包層光纖(5)的輸出端(10)位于所述的準直透鏡(6)的前焦點，所述的聚焦透鏡(7)的后焦點和準直輸出透鏡(9)的前焦點共焦，該焦點位于所述的非線性晶體(8)之中，所述的高功率半導(dǎo)體激光器(1)發(fā)出的泵浦光通過傳能光纖(2)耦合到鉺鐿共摻雙包層光纖(5)，在所述的傳能光纖(2)和鉺鐿共摻雙包層光纖(5)之間，熔接有分別對中心波長λ₁和中心波長λ₂高反的所述的第一光纖光柵(3)和所述的第二光纖光柵(4)，分別作鉺鐿共摻雙包層光纖激光器的λ₁和λ₂激光波長的諧振腔鏡，鉺鐿共摻雙包層光纖(5)的輸出端(10)垂直軸線切割，作為諧振腔的輸出鏡。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鉺鐿共摻雙包層光纖的中紅外高功率激光光源，其特征在于所述的鉺鐿共摻雙包層光纖(5)的纖芯為圓形，直徑為20μm，纖芯數(shù)值孔徑為0.07；所述的鉺鐿共摻雙包層光纖(5)的內(nèi)包層為六角形或八角形，直徑為200μm或400μm，內(nèi)包層數(shù)值孔徑為0.46。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鉺鐿共摻雙包層光纖的中紅外高功率激光光源，其特征在于所述的第一光纖光柵(3)是中心波長λ₁＝1.06μm、具有高反射率的雙包層光纖光柵，其光纖光柵僅僅刻寫在圓形纖芯區(qū)域，反射率大于90％；其纖芯和內(nèi)包層的直徑和數(shù)值孔徑與所述的鉺鐿共摻雙包層光纖(5)的相應(yīng)參數(shù)相同。

4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鉺鐿共摻雙包層光纖的中紅外高功率激光光源，其特征在于所述的第二光纖光柵(4)是中心波長λ₂＝1.56μm、具有高反射率的雙包層光纖光柵，其光纖光柵僅僅刻寫在圓形纖芯區(qū)域，反射率大于90％；其纖芯和內(nèi)包層的直徑和數(shù)值孔徑與所述的鉺鐿共摻雙包層光纖(5)的相應(yīng)參數(shù)相同。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鉺鐿共摻雙包層光纖的中紅外高功率激光光源，其特征在于所述的高功率半導(dǎo)體激光器(1)的中心波長同鉺鐿共摻雙包層光纖(5)的吸收波長相匹配，為975nm或915nm，所述的高功率半導(dǎo)體激光器(1)是多個半導(dǎo)體激光器陣列的組合或多個單管半導(dǎo)體激光器的組合

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的的基于鉺鐿共摻雙包層光纖的中紅外高功率激光光源，其特征在于所述的準直透鏡(6)是由一球面透鏡組構(gòu)成的對波長λ₁和λ₂消色差的準直透鏡，其各個面均鍍兩個波長的增透膜，實現(xiàn)兩個波長激光的高效率準直輸出。

7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的的基于鉺鐿共摻雙包層光纖的中紅外高功率激光光源，其特征在于所述的聚焦透鏡(7)是由一球面透鏡組構(gòu)成的對波長λ₁和λ₂消色差的聚焦透鏡，或是由非球面透鏡構(gòu)成的消色差透鏡，并對其各個面均鍍兩個波長的增透膜。

8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的的基于鉺鐿共摻雙包層光纖的中紅外高功率激光光源，其特征在于所述的非線性晶體(8)是LiNbO3晶體、MgO:LiNbO₃晶體或其它非線性晶體。