[發明專利]基于978 nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖型紫外光源

在審

• 申請號: 201310472091.4
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103532000A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 史偉;房強;田雪蘋
• 申請（專利權）人: 山東海富光子科技股份有限公司
• 主分類號: H01S3/109
• 分類號: H01S3/109
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

技術領域

本發明涉及一種藍光光源，尤其是一種基于978?nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖藍光光源，屬于光纖及激光技術領域。

背景技術

調Q激光器是通過在激光腔內插入損耗器件，使其激光振蕩閾值升高，處于低Q值狀態下不能形成激光振蕩。由于泵浦光的存在，激光介質處于粒子數反轉狀態，當損耗器件在瞬間降低損耗時，腔內閾值降低，瞬間處于高Q值狀態，在短時間內達到振蕩閾值，形成激光脈沖輸出。光纖調Q激光器具有能耗低，壽命長，穩定性高，光束質量好，結構緊湊，能量轉換效率高，無需光路調整以及維護等鮮明特點。在通訊，醫學，軍事，材料加工等方面得到廣泛的應用。單頻脈沖光纖激光器，具備脈沖光纖激光器普遍的優點之外，同時還具備相干長度長，單色性好，譜線寬度窄等優點，這些特點使其被廣泛應用于遙感，雷達，測距，光譜學，非線性光學等領域。

摻鐿光纖激光器產生的978?nm波段的輸出激光是摻鉺光纖放大器的重要泵浦源。另外978?nm激光器經過倍頻產生的489?nm的藍光是海水的窗口波段，在高密度數據存儲、海底通信、大屏幕顯示?(需要藍綠光構造全色顯示)、檢測、生命科學、激光醫療等領域有著廣泛的應用價值。目前商業化的固體激光器激光波長主要在近紅外和紅外波段。在固體激光器中欲獲得藍色激光輸出，主要有以下三種方法：（1）利用寬禁帶半導體材料直接制作藍光波段的半導體激光器；（2）利用非線性頻率變換技術對固體激光進行倍頻；（3）利用上轉換技術在摻稀土的晶體、玻璃或光纖中實現藍激光輸出。對于可見波段的半導體激光二極管(LD)，藍光LD的研制需要昂貴的設備和襯底材料，同時LD的光束質量不盡人意，在許多應用領域受到了限制。由LD泵浦的倍頻固體激光器，需要非線性晶體材料進行頻率轉換，雖然光束質量很好，輸出功率也很高，但系統較復雜。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于978?nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖型紫外光源，其在單頻脈沖型全光纖激光器的基礎上，對其輸出的978?nm的單頻脈沖光進行兩次倍頻，實現單頻脈沖紫外光的產生。

本發明是通過以下技術方案加以實現的。

一種基于978?nm單頻脈沖光纖激光的新型單頻脈沖型紫外光源，其特征在于包括線偏振單頻調Q脈沖型978?nm全光纖激光器1，準直器2，第一倍頻系統3和第二倍頻系統4，線偏振單頻調Q脈沖型978?nm全光纖激光器1的信號端經準直器2將978nm單頻脈沖激光準直輸出，然后經第一倍頻系統3和第二倍頻系統4輸出單頻脈沖型紫外光。

本發明所述的線偏振單頻調Q脈沖型978?nm全光纖激光器，包括915?nm半導體泵浦激光器11，它的輸出尾纖與泵浦保護器12的一端相連，泵浦保護器12的另一端與915/978nm光纖波分復用器13的泵浦輸入端口焊接在一起，915/978nm光纖波分復用器13的輸出光纖端口連接高反射率光纖布拉格光柵14，高反射率光纖布拉格光柵14的另一端與摻鐿光纖15焊接在一起，摻鐿光纖15的另一端則與寫制于保偏光纖上的低反射率光纖布拉格光柵16焊接在一起形成諧振腔，壓電元件17在調制信號驅動電路18的驅動下周期性地按壓腔內增益光纖以調制光的偏振方向，915/978nm光纖波分復用器19的一端與低反射率光纖布拉格光柵16相連將輸出激光與未被利用的泵浦光分開，915/978nm光纖波分復用器19的另一端的信號端引導激光輸出。

本發明所述的準直器2與915/978nm波分復用器19的信號端相連，將978nm單頻脈沖激光準直輸出。

本發明所述的第一倍頻系統3包括????????????????????????????????????????????????波片31、聚焦透鏡32、非線性晶體33、二色鏡34，波片31、聚焦透鏡32、非線性晶體33和二色鏡34依次相連，波片31調節978nm激光的線偏振方向，聚焦透鏡32將978?nm線偏振單頻脈沖激光聚焦并通過非線性晶體33二次諧波效應將978?nm線偏振單頻脈沖型激光倍頻，再經二色鏡34將978?nm激光與489?nm藍光分開輸出一次倍頻光。