[發(fā)明專利]一種物聯(lián)網(wǎng)用雙端輸出532nm與1319nm雙波長光纖激光器

在審

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• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN104518401A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王濤;王天澤;劉翔宇;李雪松;宋慶輝;高海濤
• 申請（專利權(quán)）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(shù)背景：

532nm與1319nm波長激光，是用于物聯(lián)網(wǎng)用光譜檢測、激光源、物化分析等應(yīng)用的激光，它可作為物聯(lián)網(wǎng)用光纖傳感器的分析檢測等應(yīng)用光源，它還用于物聯(lián)網(wǎng)用光通訊等激光與光電子領(lǐng)域；光纖激光器作為第三代激光技術(shù)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(zhuǎn)換效率較高等優(yōu)點，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

發(fā)明內(nèi)容：

一種物聯(lián)網(wǎng)用雙端輸出1064nm與660nm雙波長光纖激光器，其特征為：它由多模泵浦二極管模塊組發(fā)射808nm泵浦光，經(jīng)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，右路經(jīng)右光纖耦合器，耦合到右雙包層Nd3+：YAG單晶光纖中，輻射1319nm光子，在光纖輸入端與輸出端組成的諧振腔內(nèi)放大，輸出1319nm激光；左路，泵浦光經(jīng)左光纖耦合器，耦合到左雙包層Nd3+：YAG單晶光纖中輻射1064nm光子，在光纖輸入與輸出端組成的諧振腔內(nèi)放大，輸出1064nm激光，它進(jìn)入KTP晶體，產(chǎn)生倍頻光波長532nm，經(jīng)輸出鏡輸出532nm激光，由此，雙端輸出532nm與1319nm雙波長激光。

本發(fā)明方案一、一種物聯(lián)網(wǎng)雙端輸出532nm與1319nm雙波長光纖激光器方法與裝置。

它由二極管模塊組發(fā)射808nm泵浦光，經(jīng)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傳輸光纖從它的左右兩端輸出。

右路，808nm泵浦光，經(jīng)光纖耦合器耦合到雙包層Nd3+：YAG單晶光纖的內(nèi)外包層之間，內(nèi)包層采用橢圓形結(jié)構(gòu)，外包層采用圓形結(jié)構(gòu)，泵浦光在內(nèi)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(fā)生能級躍遷，輻射1319nm光子，它在由左光纖輸出端與右光纖輸出端構(gòu)成的激光諧振腔內(nèi)振蕩放大，形成1319nm激光，再經(jīng)右擴(kuò)束鏡與右聚焦鏡輸出1319nm激光，在經(jīng)右棱鏡分光，分為雜光、棱鏡后右路輸出1319nm激光，。

左路，808nm泵浦光左光纖耦合器，耦合到左雙包層Nd3+：YAG單晶光纖輸入端，它進(jìn)入到它進(jìn)入到左雙包層Nd3+：YA6單晶光纖的內(nèi)外雙包層之間，內(nèi)包層采用橢圓形結(jié)構(gòu)，外包層采用圓形結(jié)構(gòu)，泵浦光在內(nèi)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(fā)生能級躍遷，輻射1064nm光子，在左雙包層Nd3+：YAG單晶光纖輸入端與輸出端組成的諧振腔內(nèi)放大，經(jīng)其輸出1064nm激光，它進(jìn)入KTP晶體，產(chǎn)生倍頻光波長532nm，經(jīng)輸出鏡輸出，光纖輸出端與輸出鏡組成倍頻腔，經(jīng)左擴(kuò)束鏡與左聚焦鏡輸出532nm激光，在經(jīng)左棱鏡分光，分為雜光、棱鏡后左路輸出532nm激光。

由此，左路輸出532nm激光與右路輸出1319nm激光，形成雙端雙波長輸出。

本發(fā)明方案二、光纖設(shè)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(shè)計為圓環(huán)形，其中間端設(shè)置耦合器，兩端輸出。

右路光纖，采用雙包層Nd3+：YAG單晶光纖，其玻璃基質(zhì)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(shù)，雙包層光纖由四個層次組成：①光纖芯；②內(nèi)包層；③外包層；④保護(hù)層，采用包層泵浦技術(shù)如下，采用一組多模泵浦二極管模塊組發(fā)出泵浦光，經(jīng)光纖耦合器是耦合到內(nèi)包層與外包層之間，內(nèi)包層采用橢圓形結(jié)構(gòu)，外包層采用圓形結(jié)構(gòu)，泵浦光在內(nèi)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(fā)生能級躍遷，輻射1319nm光子，光纖輸入端鍍對1319nm波長光高反射率膜，光纖輸出端鍍對1319nm波長光T＝3％的反射率膜，光纖輸入端與輸出端形成諧振腔，光纖設(shè)計為圓環(huán)形，其輸入端設(shè)置耦合器。

左路光纖，與右路光纖主體相同，區(qū)別是，光纖輸入出端鍍1064nm波長膜層，增設(shè)倍頻激光KTP晶體。

本發(fā)明方案三、鍍膜方案設(shè)置。

泵浦光纖：鍍808nm高透射率膜。

右路光纖：光纖輸入端鍍對1319nm波長光高反射率膜，光纖輸出端：鍍對1319nm波長光T＝6％的反射率膜。

左路光纖：光纖輸入端鍍對1064nm波長光高反射率膜，光纖輸出端鍍對1064nm波長光T＝6％的反射率膜，鍍對532nm波長光高反射率膜。

左路輸出鏡片，鍍532nm波長光的增透膜，鍍對，1064nm波長光高反射率膜。

左路輸出鏡片，倍頻激光KTP晶體，兩端鍍532nm波長光的增透膜。