[發明專利]一種物聯網用三端輸出532nm與1064nm與1319nm三波長光纖激光器

在審

• 申請號: 201310467933.7
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN104518397A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 王濤;王天澤;劉翔宇;李雪松;宋慶輝;高海濤
• 申請（專利權）人: 無錫津天陽激光電子有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/0941;H01S3/109
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術背景：

532nm與1064nm與1319nmm波長激光，是用于物聯網用光譜檢測、激光源、物化分析等應用的激光，它可作為物聯網用光纖傳感器的分析檢測等應用光源，它還用于物聯網用光通訊等激光與光電子領域；光纖激光器作為第三代激光技術的代表，具有玻璃光纖制造成本低與光纖的可饒性、玻璃材料具有極低的體積面積比，散熱快、損耗低與轉換效率較高等優點，應用范圍不斷擴大。

532nm與1064nm與1319nm波長激光，是用于物聯網用光譜檢測、激光源、物化分析等應用的激光，它可作為物聯網用光纖傳感器的分析檢測等應用光源，它還用于物聯網用光通訊等激光與光電子領域；光纖激光器作為第三代激光技術的代表，具有玻璃光纖制造成本低與光纖的可饒性、玻璃材料具有極低的體積面積比，散熱快、損耗低與轉換效率較高等優點，應用范圍不斷擴大。

發明內容：

一種物聯網用三端輸出532nm與1064nm與1319nm三波長光纖激光器方法與裝置，它由多模泵浦二極管模塊組發射808nm泵浦光，經耦合器耦合到雙端輸出傳輸光纖中，雙端輸出，左路，泵浦光經左光纖耦合器，泵浦輻射1064nm光子，在左光纖諧振腔內放大，輸出1064nm激光雙端輸出，經KTP晶體，產生倍頻光波長532nm，另一端經2擴束鏡、輸出鏡直接輸出1064nm激光，形成532nm與1064nm激光，右路，泵浦光經右光纖耦合器，泵浦輻射1319nm光子，在諧振腔內放大，輸出1319nm激光，由此，右左路三端輸出532nm與1064nm與1319nm三波長激光。本發明方案一、一種物聯網用三端輸出532nm與1064nm與1319nm三波長光纖激光器方法與裝置。

它由二極管模塊組發射808nm泵浦光，經光纖耦合器耦合到雙端輸出單層808nm泵浦光傳輸光纖中，雙端輸出單層808nm傳輸光纖從它的右左兩端輸出。

左路，808nm泵浦光，經光纖耦合器耦合到雙包層Nd3+：YAG單晶光纖的內外包層之間，內包層采用橢圓形結構，外包層采用圓形結構，雙端輸出，泵浦光在內包層和外包層之間來回反射，多次穿過單模纖芯被其吸收，單模纖芯Nd3+：離子吸能發生能級躍遷，輻射1064nm光子，它在由右光纖輸出端與左光纖輸出端構成的激光諧振腔內振蕩放大，形成1064nm激光雙端輸出，一端進入左KTP晶體，產生倍頻光波長532nm，光纖輸出端與輸出鏡組成倍頻腔，經左輸出鏡輸出，再經左1擴束鏡與左1聚焦鏡輸出532nm激光，另一端進入左2擴束鏡，輸出鏡，左2聚焦鏡輸出1064nm激光，形成左1輸出532nm激光，左2輸出1064nm激光。

右路，808nm泵浦光右光纖耦合器，耦合到右雙包層Nd3+：YAG單晶光纖輸入端，它進入到它進入到右雙包層Nd3+：YAG單晶光纖的內外雙包層之間，內包層采用橢圓形結構，外包層采用圓形結構，泵浦光在內包層和外包層之間來回反射，多次穿過單模纖芯被其吸收，單模纖芯Nd3+：離子吸能發生能級躍遷，輻射1319nm光子，在右雙包層Nd3+：YAG單晶光纖輸入端與輸出端組成的諧振腔內放大，經其輸出1319nm激光，經輸出鏡輸出經右擴束鏡與右聚焦鏡輸出1319nm激光。

由此，右路輸出532nm激光與左路輸出532nm、1064nm激光，形成三端三波長輸出。

本發明方案二、光纖設置方案。

泵浦光纖：采用雙端輸出單層808nm泵浦光傳輸光纖，光纖設計為圓環形，其中間端設置耦合器，兩端輸出。

左路光纖，采用雙包層Nd3+：YAG單晶光纖，其玻璃基質分裂形成的非均勻展寬造成吸收帶較寬，即玻璃光纖對入射泵浦光的晶體相位匹配范圍寬，采用雙包層光纖的包層泵浦技術，雙包層光纖由四個層次組成：①光纖芯；②內包層；③外包層；④保護層，采用包層泵浦技術如下，采用一組多模泵浦二極管模塊組發出泵浦光，經光纖耦合器是耦合到內包層與外包層之間，內包層采用橢圓形結構，外包層采用圓形結構，泵浦光在內包層和外包層之間來回反射，多次穿過單模纖芯被其吸收，單模纖芯Nd3+：離子吸能發生能級躍遷，輻射1064nm光子，雙端輸出，左1光纖輸出端鍍對1064nm波長光T＝5％反射率膜，光纖輸出端鍍對1064nm波長光T＝6％的反射率膜，光纖兩端形成諧振腔，光纖設計為圓環形，其中間端設置耦合器。

右路光纖，與左路光纖主體相同，區別是，光纖輸入出端鍍波長膜層不同，倍頻激光KTP晶體鍍波長膜層。

本發明方案三、鍍膜方案設置。

泵浦光纖：鍍808nm高透射率膜。