[實用新型]一種利用倏逝波耦合增益的微光纖環形結染料激光器

無效

• 申請號: 200720109273.5
• 申請日: 2007-05-15
• 公開（公告）號: CN201038594Y
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 童利民;姜校順;楊青
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01S3/20
• 分類號: H01S3/20;H01S3/083;H01S3/067
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本實用新型涉及微光學元件，尤其是涉及一種利用倏逝波耦合增益的微光纖環形結染料激光器。

背景技術

微型激光器是一種重要的光電子器件，在光信息處理，以及生物、化學傳感等方面有著廣泛的應用前景。隨著光纖制備工藝的改進，低損耗的微納光纖已經被制備出來，并且已應用于制作微納光子學器件，微光纖環形結諧振腔和稀土摻雜的微光纖環形結激光器已經被證明。國際上已經實現的利用倏逝波耦合增益的微型激光器主要包括球型和柱形結構等。但這些結構不夠穩定，不利于光學集成，難以在實際中應用。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種利用倏逝波耦合增益的微光纖環形結染料激光器。

本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是：

以第一根微光纖制備成環形結諧振腔，環形結諧振腔的一端和單模光纖相連，環形結諧振腔的另一端與第二根微光纖耦合，將該環形結諧振腔浸入摻有增益介質的溶液中，利用分布在微光纖表面的倏逝波激發增益介質從而產生激光。

本實用新型具有的有益效果是：本實用新型的利用倏逝波耦合增益的微光纖環形結染料激光器具有小型化、制備簡單、穩定、易于集成等特性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構原理示意圖；

圖2是該激光器得到的激光特性圖；

圖3是輸出激光功率隨泵浦光功率的變化關系。

圖中：1、第一根微光纖，2、環形結諧振腔，3、摻有增益介質的溶液，4、第二根微光纖，A、輸入端，B、輸出端。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型以第一根微光纖1制備成環形結諧振腔2，環形結諧振腔2的一端和單模光纖相連，環形結諧振腔2的另一端與第二根微光纖4耦合，將該環形結諧振腔2浸入摻有增益介質的溶液3中，利用分布在微光纖表面的倏逝波激發增益介質從而產生激光。

所述的微光纖直徑為0.5～5μm。??所述的環形結激光器，其直徑為50μm～10mm。所述的環形結諧振腔為環形單結諧振腔。所述的摻有增益介質為若丹明6G染料溶液、若丹明B染料溶液或者量子點溶液。

本實用新型的制備過程如下：

(1)首先用高溫拉伸法拉制單模光纖，制備出1-5μm的微光纖1；(2)利用兩根微光纖探針在光學顯微鏡下操縱微光纖，制備出直徑在毫米量級的環形結諧振腔2，環形結的一端和單模光纖相連，一端懸空；(3)利用微調架逐漸拉緊懸空端，改變環形結諧振腔2的直徑至需要的范圍；(4)將環形結諧振腔2浸入摻有增益介質的溶液3中；(5)再制備一微光纖4，將其搭在環形結諧振腔2的一端，用以引出輸出激光；(6)將泵浦光從端口A輸入至環形結諧振腔2，并逐漸增加泵浦功率，當泵浦光達到閾值時將會有激光從端口B輸出，繼續增加泵浦光將得到不同的輸出功率。

應用舉例：

使用普通單模光纖高溫拉伸法制備出3.9μm微光纖，在光學顯微鏡下制備出35um直徑的環形結諧振腔，將該環形結諧振腔浸入5mM/L若丹明6G染料的乙二醇溶液中，然后輸入532nm波長的泵浦光(脈寬6-ns，重復頻率10-Hz)，并不斷增加起輸入功率，測量輸出光的光學特性。圖1是本實用新型的結構原理示意圖；圖2該激光器得到的激光特性，其中圖a，b分別是該激光器在570nm，580nm附近的激光光譜圖；圖3是輸出激光功率隨泵浦光功率的變化關系圖，可以看出其激光閾值大約為9.2μJ/pulse。

通過微光纖環形結泵浦光在環形結中的傳播時，由于光纖直徑較細，并且氧化硅和乙二醇溶液的折射率差較小，泵浦光的一部分能量將在微光纖的外面(即乙二醇染料溶液)以倏逝波的形式傳播，從而激發染料分子，產生熒光，產生的熒光將會在環形結諧振腔中發生共振，當增益大約損耗時將會有激光輸出。

上述具體實施方式用來解釋說明本實用新型，而不是對本實用新型進行限制，在本實用新型的精神和權利要求的保護范圍內，對本實用新型作出的任何修改和改變，都落入本實用新型的保護范圍。