[發明專利]窄線寬聲光調Q摻銩光纖激光器

無效

• 申請號: 201310016212.4
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103094819A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 黃啟杰;祖繼鋒;余婷;鄭亞萌;周軍;陳衛標
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及光纖激光器，特別是一種窄線寬聲光調Q摻銩光纖激光器，該激光器是輸出窄線寬、高峰值功率的光纖激光器。

背景技術

摻銩光纖激光器在外科手術、遙感、大氣光通訊、軍事以及工業加工等領域均具有極好的研究價值和巨大的應用前景，一直以來都是備受關注的一個方向。這些應用幾乎都需要窄線寬、高峰值功率的脈沖摻銩光纖激光，而目前摻銩光纖激光器多數為連續輸出，少數脈沖輸出的摻銩光纖激光器輸出線寬比較寬，脈沖比較長，峰值功率低。另一方面，全光纖化激光器具有小型、緊湊、穩定性好的優點，已經成為光纖激光器發展的一個重要趨勢。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種窄線寬聲光調Q摻銩光纖激光器，該激光器應具有高重頻可調，輸出窄線寬、窄脈寬的光脈沖，結構緊湊，體積小，穩定性好和實用性強的特點。

本發明技術解決方案是：

一種窄線寬聲光調Q光纖激光器，特點在于其構成依次包括：激光二極管泵浦源、泵浦保護器、光纖光柵、雙包層摻銩光纖、光纖端口耦合透鏡、聲光調制器和輸出耦合鏡，所述的光纖光柵與輸出耦合鏡構成線性F-P腔結構，雙包層摻銩光纖作為增益介質，通過光纖端口耦合透鏡將雙包層摻雜光纖輸出的激光準直到聲光調制器，所述的雙包層摻銩光纖與光纖端口耦合透鏡耦合的一端稱為后端面，該后端面磨成6～8°。

所述的雙包層摻銩光纖后端面的中心位于所述的光纖端口耦合透鏡的焦點處。

所述的光纖光柵是雙包層的光纖光柵，光柵只限制纖芯部分，引起激光部分反射，對泵浦光波長無影響，其作用是與所述的輸出耦合鏡構成諧振腔，獲得窄線寬的激光輸出。

所述的聲光調制器的通光面都具有對激光波長的增透膜。

所述的輸出耦合鏡對泵浦光波長高透，對激光波長部分反射。

本發明的工作原理是：

激光二極管泵浦源發出的泵浦光經過泵浦保護器，從尾纖進入光纖光柵，接著在雙包層摻銩光纖中產生受激輻射激光。由于增益光纖與光纖端口耦合透鏡的一端的被磨成一定角度，使得自發輻射放大受到抑制。產生的激光通過光纖端口透鏡耦合進入聲光調制器，由聲光調制器來周期性調制腔內的損耗，經輸出耦合鏡部分輸出，另外一部分反射再次耦合進入增益光纖，最后通過光纖光柵，由于光纖光柵對于激光波長有選擇作用，從而實現了窄線寬、高峰值功率摻銩光纖激光器的調Q脈沖輸出。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

本發明引入光纖光柵作為諧振腔鏡，可以有效地控制輸出激光的線寬，獲得窄線寬，高峰值功率的脈沖輸出。

附圖說明

圖1為本發明窄線寬聲光調Q摻銩光纖激光器的結構示意圖

圖2為發明一個實施例的激光輸出光譜

具體實施方式

下面結合實例和附圖對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。

請參閱圖1，圖1為本發明窄線寬聲光調Q摻銩光纖激光器的結構示意圖，由圖可見，本發明窄線寬聲光調Q光纖激光器的構成依次包括：激光二極管泵浦源1、泵浦保護器2、光纖光柵3、雙包層摻銩光纖4、光纖端口耦合透鏡5、聲光調制器6和輸出耦合鏡7，所述的光纖光柵3與輸出耦合鏡7構成線性F-P腔結構，雙包層摻銩光纖4作為增益介質，通過光纖端口耦合透鏡5將雙包層摻雜光纖4輸出的激光準直到聲光調制器6，所述的雙包層摻銩光纖4與光纖端口耦合透鏡5耦合的一端稱為后端面，該后端面磨成6～8°。所述的雙包層摻銩光纖4后端面的中心位于所述的光纖端口耦合透鏡5的焦點處。

采用中心波長在793nm、輸出功率為9.5W的半導體激光器作激光二極管泵浦源1通過兩個相同焦距的透鏡組耦合進入光纖光柵3，光纖光柵3的反射中心波長為1997nm，95%反射帶寬為1.6nm，利用光纖熔接機將光纖光柵3與摻銩雙包層光纖4熔接成圖1裝置，采用的摻銩雙包層光纖4的長度為0.7m，內包層為八邊形，其最大直徑為250um（NA=0.46），纖芯直徑為25um（NA=0.09），對于793nm泵浦光的吸收系數為9.5dB/m，輸出耦合透鏡5對1800-2200nm的透過率為20%。通過調節聲光調制器6輸出的脈沖寬度及信號重復頻率(與輸出激光重頻相同)，本實施例激光器輸出重頻在5到50kHz間調節均能獲得穩定脈沖序列，脈寬小于300ns。40kHz重頻下，激光平均輸出功率為1.2W，光譜如圖2所示，線寬為0.0661nm。

實驗表明與在先技術相比，本發明窄線寬聲光調Q摻銩光纖激光器具有高重復頻率可調，輸出脈沖線寬窄、結構緊湊，體積小，穩定性好和實用性強的特點，具有很大的應用前景。