[發明專利]469nm全光纖結構大功率藍光光纖激光器

無效

• 申請號: 201210222433.2
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102751649A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 馮選旗;馮曉強;白晉濤
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08;H01S3/10;H01S3/042
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 林兵

1.一種469nm全光纖結構大功率藍光光纖激光器，其特征在于，包括半導體激光器泵浦源（1）、第一全反射光纖光柵（2）、第二全反射光纖光柵（4）、第三全反射光纖光柵（6）和超低溫半導體制冷器（16），所述第一全反射光纖光柵（2）和第二全反射光纖光柵（4）之間連接有雙包層摻鐿光纖（3），第二全反射光纖光柵（4）和第三全反射光纖光柵（6）之間連接有腔內倍頻器（5），第三全反射光纖光柵（6）的輸出端連接輸出尾纖（7），上述各元件通過熔接的方式連接，輸出尾纖（7）為激光器輸出端；所述第一全反射光纖光柵（2）、雙包層摻釹光纖（3）和第三全反射光纖光柵（6）三個部件構成波長為938nm激光諧振腔；第二全反射光纖光柵（4）和腔內倍頻器（5）構成激光器的倍頻部分；雙包層摻鐿光纖（3）及與之相熔接的第一全反射光纖光柵（2）的后尾纖和第二全反射光纖光柵（4）的前尾纖的熔接點均置于超低溫半導體制冷器（16）中，第一全反射光纖光柵（2）的后尾纖和第二全反射光纖光柵（4）的前尾纖從超低溫半導體制冷器（16）中引出。

2.如權利要求1所述的469nm全光纖結構大功率藍光光纖激光器，其特征在于，所述半導體激光器泵浦源（1）采用帶100μm尾纖輸出中心波長為808nm功率為35W的半導體激光器；第一全反射光纖光柵（2）、第三全反射光纖光柵（6）均采用反射中心波長為938nm全反射Bragg光纖光柵，反射率大于99%；雙包層摻釹光纖（3）采用芯徑為6/125μm的雙包層摻釹光纖，長度為12m；第二全反射光纖光柵（4）與取反射中心波長為469nm全反射Bragg光纖光柵，反射率大于99%；輸出尾纖（7）選擇芯徑為6/125μm的雙包層非摻雜光纖。

3.如權利要求1所述的469nm全光纖結構大功率藍光光纖激光器，其特征在于，所述腔內倍頻器（5）包括全自動溫控爐（15）、第一尾纖（8）、套管（9）、第一自聚焦透鏡（10）、倍頻晶體（11）、第二自聚焦透鏡（12）、導熱銅塊（13）和第二尾纖（14），其中，第一自聚焦透鏡（10）和第二自聚焦透鏡（12）分別粘結在倍頻晶體（11）左、右兩端；第一自聚焦透鏡（10）的左端與第一尾纖（8）帶有尾纖插針的一端粘結，第二自聚焦透鏡（12）的右端與第二尾纖（14）帶有尾纖插針的一端粘結；第一尾纖（8）、套管（9）、第一自聚焦透鏡（10）、倍頻晶體（11）、第二自聚焦透鏡（12）和第二尾纖（14）中心共線，共同構成以倍頻晶體（11）為中心的對稱性結構；第一自聚焦透鏡（10）、倍頻晶體（11）、第二自聚焦透鏡（12）三者的整體的外部依次包裹有銦箔和導熱銅塊（13），所述導熱銅塊（13）的底面與全自動溫控爐（15）相接觸，導熱銅塊（13）的其余表面封裝在套管（9）內部，第一尾纖（8）從套管（9）的左端穿出并與第二全反射光纖光柵（4）熔接，第二尾纖（14）從套管（9）的右兩端穿出并第三全反射光纖光柵（6）熔接，各元件熔接時采用纖芯對準。

4.如權利要求3所述的469nm全光纖結構大功率藍光光纖激光器，其特征在于，所述第一自聚焦透鏡（10）和第二自聚焦透鏡（12）選用相同的自聚焦透鏡，其長度為0.3P~0.45P，所述倍頻晶體（11）、第一自聚焦透鏡（10）和第二自聚焦透鏡（12）滿足式1：

L=-2n1Tan(αd)αn0]]>式1

式中，L為倍頻晶體（11）的長度；n₁為倍頻晶體（11）的折射率；n₀為第一自聚焦透鏡（10）的中心折射率；d為第一自聚焦透鏡（10）的長度，取0.3P~0.45P；α為第一自聚焦透鏡（10）折射率分布系數；第一自聚焦透鏡（10）的折射率n(r)沿徑向r分布滿足式2：

n(r)＝n₀(1-α²r²/2)????式2

式中，r為徑向坐標。