[發明專利]一種中紅外內腔拉曼被動調Q脈沖光纖激光器

有效

• 申請號: 201210179228.2
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN102709796A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 李劍峰;李靜;羅鴻禹;劉永
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/108
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周永宏

技術領域

本發明屬于激光技術領域，特別涉及一種中紅外內腔拉曼被動調Q脈沖光纖激光器。

背景技術

光纖激光器具有激光閾值低、輸出光束質量好、轉換效率高、以及高“表面積/體積”比、柔韌性與靈活性好、易于集成等顯著優點，而中紅外脈沖激光器在國防（激光對抗）、醫學（激光微治療）以及大氣通信等方面有著重要的應用，因此發展中紅外脈沖光纖激光器有著重要的科學意義和應用價值。

在最近中紅外脈沖光纖激光器研究中，采用的方法主要為增益調制和聲光調制器主動調Q兩種方式。增益調制方式通過脈沖泵浦的方式對激光躍遷上能級的粒子數進行周期性調制，實現激光的脈沖輸出。聲光調制器主動調Q則是通過在光纖外，諧振腔內放置聲光調制器來控制激光腔內的損耗從而實現調Q脈沖的輸出。這兩種方式中，前者需要對泵浦光進行脈沖調制，容易損壞泵浦激光器和光纖端面；后者需要在光纖外放置聲光調制器，這使得光纖激光器失去了固有的靈活、緊湊、體積小等優點，除此之外中紅外波段的聲光調制器需要特殊材料，這也增加了其制作難度和和成本。

發明內容

本發明為解決現有技術中的中紅外脈沖光纖激光器存在的不足，提出了一種中紅外內腔拉曼被動調Q脈沖光纖激光器。

本發明的技術方案是：一種中紅外內腔拉曼被動調Q脈沖光纖激光器，包括依次連接的泵浦激光器、耦合透鏡組和反射鏡，其特征在于，還包括雙包層ZBLAN（氟化物）光纖、光纖熔接點和無源ZBLAN拉曼光纖，所述光纖布拉格光柵FBG₀、光纖布拉格光柵FBG_n、光纖布拉格光柵FBG_nout和多組光纖布拉格光柵對FBG_m-1分布在無源ZBLAN拉曼光纖上。

所述位于雙包層ZBLAN光纖的前端的對連續泵浦光高透而對基頻光呈高反射效率的反射鏡與位于無源ZBLAN拉曼光纖的后端的中心波長對應基頻光波長的光纖布拉格光柵FBG₀構成基頻光諧振腔，所述多組光纖布拉格光柵對FBG_m-1組成m-1階Stokes（斯托克斯）光的諧振腔，光纖布拉格光柵FBG_n和光纖布拉格光柵FBGnout組成n階Stokes光的諧振腔；所述光纖布拉格光柵對FBG_m-1和光纖布拉格光柵FBGn的反射中心波長分別對應于各階Stokes光的中心波長；所述光纖布拉格光柵FBGnout對n階Stokes光有較高的透射率用以光纖激光器的輸出耦合。

上述雙包層ZBLAN光纖為雙包層摻Er³⁺ZBLAN光纖或者雙包層摻Ho³⁺ZBLAN光纖。

本發明的有益效果是：避開了傳統增益調制和聲光調制器主動調Q方法中，需要對泵浦光進行脈沖調制從而導致泵浦激光器和光纖端面易損壞，以及使用置于光纖外聲光調制器所引起的光纖激光器結構復雜，體積大，靈活性差的問題。

附圖說明

圖1是本發明中紅外內腔式拉曼被動調Q脈沖光纖激光器的結構示意圖。

圖2是本發明ZBLAN光纖的拉曼頻移示意圖。

附圖標記說明：泵浦激光器1、耦合透鏡組2、反射鏡3、雙包層ZBLAN光纖4、光纖熔接點5、無源ZBLAN拉曼光纖6、光纖布拉格光柵對FBG_m-17_m-1、光纖布拉格光柵FBG₀8、光纖布拉格光柵FBGn9、光纖布拉格光柵FBGnout10、基頻光11、一階Stoke光12、二階Stokes光13、三階Stokes光14。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明具體實施方案做進一步的說明。

如圖1所示，一種中紅外內腔拉曼被動調Q脈沖光纖激光器，包括依次連接的泵浦激光器1、耦合透鏡組2、反射鏡3、雙包層ZBLAN（氟化物）光纖4、光纖熔接點5和無源ZBLAN拉曼光纖6，所述光纖布拉格光柵FBG₀8、光纖布拉格光柵FBG_n9、光纖布拉格光柵FBG_nout10和多組光纖布拉格光柵對FBG_m-17_m-1分布在無源ZBLAN拉曼光纖6上。