[實(shí)用新型]腔內(nèi)光纖耦合激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220155839.9
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN202550278U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李大汕;張哨峰;賀坤
• 申請（專利權(quán)）人: 上海高意激光技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08;H01S3/00;G02B6/34
• 代理公司: 福建煉海律師事務(wù)所 35215
• 代理人: 許育輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種腔內(nèi)光纖耦合的固體激光器。?

背景技術(shù)

光纖激光器或光纖耦合激光器由于其緊湊、小體積、便攜式、精密化、光束質(zhì)量好等特點(diǎn)和可以靈活彎曲的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，吸引了人們對它的研究興趣，在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。相比而言，傳統(tǒng)的固體激光器在光束質(zhì)量、使用靈活性上不具優(yōu)勢。因此，在有些應(yīng)用中，將固體激光器耦合到光纖中使用，但這會(huì)帶來一定的耦合損耗。

傳統(tǒng)的固體激光器，在需要使用折疊腔或者長腔長的時(shí)候，需要占據(jù)很大的體積，在制作或使用時(shí)都非常不方便。例如在設(shè)計(jì)調(diào)Q固體激光器時(shí)，通過控制激光諧振腔的腔長來影響激光脈沖的脈寬。

光纖激光器可以采用光纖光柵激光器形式構(gòu)建。光纖光柵激光器是一種波導(dǎo)型的諧振裝置，光波的傳輸由光纖所擔(dān)負(fù)，將增益光纖置于一對反射率經(jīng)過選擇的光纖光柵之間來構(gòu)成諧振腔，另外還可能包含只負(fù)責(zé)傳輸光波的傳輸光纖。光纖光柵是采用光刻的方法將光柵結(jié)構(gòu)直接刻蝕在光敏光纖上的光波導(dǎo)，具有體積小、插入損耗低、與光纖兼容性好以及獨(dú)特的波長選擇特性等優(yōu)點(diǎn)。光纖光柵可以對光纖中傳輸?shù)墓獠ㄟM(jìn)行反射，并且其反射率、反射中心波長與反射光譜譜寬可以根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。將泵浦光耦合進(jìn)光纖，被增益光纖吸收，光纖光柵與固體激光器的腔鏡的作用相同，對腔內(nèi)的信號激光起到反饋的作用，最終由其中一個(gè)光纖光柵耦合輸出。

由于光纖光柵優(yōu)異的選頻特性和對中心波長近于100％的反射作用，使諧振腔只能反饋某一特定的波長，從而輸出單頻激光，再經(jīng)光隔離器去除泵浦光成分即可得到線寬窄、功率高、噪聲低的信號激光。當(dāng)光柵用作梳狀濾波器的時(shí)候，還可以輸出窄線寬而且波長間隔相等的多波長激光。

在光纖激光器中，通常采用特殊摻雜的光纖，如摻Y(jié)b、Nd、Er等元素，作為增益光纖，相當(dāng)于固體激光器的激光介質(zhì)。但是目前這些增益光纖的價(jià)格相比傳統(tǒng)的塊狀固體增益介質(zhì)價(jià)格要高得多。?

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述問題，本實(shí)用新型提出一種腔內(nèi)光纖耦合激光器，可有效降低成本、縮小體積，而且使用上靈活方便，易于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量光束。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提出的技術(shù)方案為：腔內(nèi)光纖耦合激光器，包括作為泵浦源的半導(dǎo)體激光器、泵浦光學(xué)系統(tǒng)、諧振腔和激光元件，所述諧振腔由一反射腔鏡和作為激光輸出腔鏡的光纖光柵構(gòu)成，諧振腔內(nèi)設(shè)有與光纖光柵連接的傳輸光纖，以及將受激輻射耦合到傳輸光纖的耦合光學(xué)系統(tǒng)；所述激光元件至少包括一個(gè)激光增益介質(zhì)，位于諧振腔內(nèi)；泵浦光學(xué)系統(tǒng)將半導(dǎo)體激光器發(fā)出的泵浦光整形并耦合到激光增益介質(zhì)內(nèi)，激發(fā)其產(chǎn)生受激輻射，耦合光學(xué)系統(tǒng)將受激輻射耦合到傳輸光纖進(jìn)而傳輸?shù)焦饫w光柵，最終由光纖光柵一端輸出激光。

進(jìn)一步的，所述泵浦光學(xué)系統(tǒng)包括至少一個(gè)光學(xué)會(huì)聚透鏡；所述耦合光學(xué)系統(tǒng)包括至少一個(gè)光學(xué)耦合透鏡。

進(jìn)一步的，所述反射腔鏡為一獨(dú)立反射鏡片，與激光元件分離或粘合在一起；或者所述反射腔鏡為激光元件端面的鍍膜構(gòu)成。

進(jìn)一步的，所述光纖光柵的激光波長反射率在1%~99%。

進(jìn)一步的，所述激光元件還包括激光調(diào)Q元件或/和激光倍頻晶體，即所述激光元件包括激光增益介質(zhì)外，還可以加入激光調(diào)Q元件或激光倍頻晶體，或者同時(shí)增加激光調(diào)Q元件和激光倍頻晶體；所述激光調(diào)Q元件和激光倍頻晶體與激光增益介質(zhì)分離或粘合在一起。

進(jìn)一步的，所述激光增益介質(zhì)、激光調(diào)Q元件和激光倍頻晶體的通光表面鍍有激光增透膜。

進(jìn)一步的，所述激光調(diào)Q元件為主動(dòng)調(diào)Q元件或被動(dòng)調(diào)Q元件；所述主動(dòng)調(diào)Q元件為聲光調(diào)Q元件或電光調(diào)Q元件；所述被動(dòng)調(diào)Q元件為可飽和吸收調(diào)Q晶體。

進(jìn)一步的，所述激光元件包括激光增益介質(zhì)和電光調(diào)Q元件，還包括起偏元件，置于激光增益介質(zhì)與電光調(diào)Q元件之間。

進(jìn)一步的，所述光纖光柵與傳輸光纖的光纖類型相同，均為單模或大模場的普通光纖或保偏光纖。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型的腔內(nèi)光纖耦合激光器，采用固體激光介質(zhì)與光纖光柵耦合輸出相結(jié)合的方式，可以很方便地對腔長、激光線寬等進(jìn)行設(shè)計(jì)；同時(shí)可以有效地降低成本、縮小體積，而且還可以帶來光纖傳輸使用上的靈活便利等，更容易實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量光束。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型激光器的實(shí)施例一示意圖；

圖2為本實(shí)用新型激光器的實(shí)施例二示意圖；

圖3為本實(shí)用新型激光器的實(shí)施例三示意圖；

圖4為本實(shí)用新型激光器的實(shí)施例四示意圖；

圖5為本實(shí)用新型激光器的實(shí)施例五示意圖。