[發明專利]一種中紅外級聯脈沖光纖激光器

有效

• 申請號: 201210180974.3
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102709797A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 李劍峰;羅鴻禹;李靜;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;H01S3/082
• 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，在最近脈沖光纖激光器的研究中，其波長主要集中在2.8um左右，采用的方法主要為增益調制、聲光調制器主動調Q和可飽和吸收體被動調Q三種方式。1.增益調制方式是通過脈沖泵浦的方法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，但是這種方法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。2.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，而這種方法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，加之中紅外波段聲光調制器所需材料特殊，這就提高了它的制作成本和難度。3.而對于可飽和吸收體被動調Q方法，目前國際上還未研制出工作2.8um左右波段的可飽和吸收體。

發明內容

本發明為解決現有技術中的脈沖光纖激光器存在的不足，提出了一種中紅外級聯脈沖光纖激光器。

本發明的技術方案是：一種中紅外級聯脈沖光纖激光器，包括依次連接的半導體激光器、耦合透鏡組和雙包層ZBLAN光纖，其特征在于，所述二色鏡位于耦合透鏡組中，所述雙包層ZBLAN光纖的一端與耦合透鏡組之間設置有光纖布拉格光柵FBG₁4和光纖布拉格光柵FBG₂5，所述ZBLAN光纖的另一端設置有寬譜反射鏡，所述寬譜反射鏡靠近雙包層ZBLAN光纖的一側的表面具有石墨烯薄膜用作激光的可飽和吸收體。

所述纖布拉格光柵FBG₁和寬譜反射鏡構成激光的第一諧振腔，而光纖布拉格光柵FBG₂5和寬譜反射鏡構成激光的第二諧振腔。

所述雙包層ZBLAN光纖為雙包層摻Er³⁺ZBLAN光纖，所述雙包層摻Er³⁺ZBLAN光纖中的Er³⁺離子能級躍遷分別對應波長為1.6μm和2.7μm激光的躍遷輻射。

所述光纖布拉格光柵FBG₁和光纖布拉格光柵FBG₂由飛秒激光器在所述雙包層摻Er³⁺ZBLAN光纖上刻寫而成，光纖布拉格光柵FBG₁4反射中心波長對應于1.6μm，并對1.6μm激光呈高反射率，所述光纖布拉格光柵FBG₂5反射中心波長對應于2.7μm，但其對2.7μm激光有較高的透射率。

所述雙包層ZBLAN光纖為雙包層摻或Ho³⁺ZBLAN光纖，所述雙包層摻Ho³⁺ZBLAN光纖中的Ho³⁺離子能級躍遷分別對應波長為2.1μm和3.0μm激光的躍遷輻射。

所述光纖布拉格光柵FBG₁和光纖布拉格光柵FBG₂由飛秒激光器在所述雙包層摻Ho³⁺ZBLAN光纖上刻寫而成，光纖布拉格光柵FBG₁4反射中心波長對應于2.1μm，并對2.1μm激光呈高反射率，所述光纖布拉格光柵FBG₂反射中心波長對應于3.0μm，但其對3.0μm激光有較高的透射率。

本發明的有益效果是：1.避開了傳統的增益調制方式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，進而引起泵浦激光器和光纖端面損壞，以及使用外置光纖外的聲光調制器件從而引起裝置靈活性降低等問題，使得裝置結構簡單，可移植性和可集成度高，有利于實際應用。2.避開了被動調Q方法中2.8μm左右波段還未有可飽和吸收體的問題。

附圖說明

圖1是本發明的一種中紅外級聯脈沖光纖激光器結構示意圖。

圖2是本發明雙包層ZBLAN光纖的能級變化示意圖。