[實(shí)用新型]采用光纖耦合泵浦光輸入和輸出的脈沖激光模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320791157.1
• 申請(qǐng)日: 2013-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN203631971U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張丙元;宋琦;王國(guó)菊;王文軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聊城大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/16
• 分類號(hào): H01S3/16;H01S3/06;H01S3/042;H01S3/094;H01S3/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體為制作一種光纖耦合微型集成化納秒脈沖激光模塊。

背景技術(shù)

納秒脈沖光纖激光器在激光加工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如激光打標(biāo)等方面。目前在光纖中產(chǎn)生納秒激光脈沖的方法主要有兩種：一是采用光纖耦合聲光調(diào)制器加入光纖激光器獲得納秒脈沖，而光纖耦合聲光調(diào)制器結(jié)構(gòu)和制作工藝復(fù)雜，成本較高；二是通過(guò)光纖放大器放大波長(zhǎng)在1微米左右的納秒脈沖激光種子源獲得高功率脈沖激光，這種種子源通常由半導(dǎo)體激光二極管產(chǎn)生。波長(zhǎng)在1微米左右的脈沖半導(dǎo)體激光二極管制作工藝復(fù)雜，成本很高，并且在使用過(guò)程中十分容易受到反饋光的照射而損壞。最重要的是1微米波段的脈沖半導(dǎo)體激光二極管的制備技術(shù)目前掌握在國(guó)外企業(yè)手中，我們國(guó)家均需要從國(guó)外進(jìn)口，從而使得我國(guó)高功率脈沖光纖激光器的發(fā)展受制于國(guó)外技術(shù)。

而幾種現(xiàn)有的產(chǎn)生納秒激光脈沖的技術(shù)方案，如申請(qǐng)?zhí)枮?00810089810876.X，名為“Q開關(guān)微型激光器設(shè)備與使用方法”的中國(guó)專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮?01220220851.3，名為“基于鍵合晶體的被動(dòng)調(diào)Q激光器”的中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)，其輸入和輸出泵浦方式依然為自由空間傳輸，沒(méi)有辦法與當(dāng)前發(fā)展迅速的光纖激光器進(jìn)行匹配。此外，現(xiàn)有的涉及光纖耦合技術(shù)在激光器中的應(yīng)用，如申請(qǐng)?zhí)?01010114196.9，名為“一種全光纖激光合成器件及其制備方法”的中國(guó)專利申請(qǐng)，僅僅是一種使用光纖進(jìn)行耦合輸入和輸出的實(shí)現(xiàn)方案，并非可產(chǎn)生激光脈沖的元件，并不包含增益介質(zhì)和調(diào)Q器件。再如申請(qǐng)?zhí)?01010106703.6，名為“光纖放大器種子源模塊”的中國(guó)專利申請(qǐng)，是采用電光調(diào)制器件對(duì)連續(xù)半導(dǎo)體激光器進(jìn)行調(diào)制從而獲得納秒脈沖，由于采用電光調(diào)制器件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，另外由于是對(duì)半導(dǎo)體激光器進(jìn)行調(diào)制，所以激光波長(zhǎng)受到限制。所以這些與本專利涉及的內(nèi)容有較大差別。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中急需一種結(jié)構(gòu)緊湊、實(shí)用性強(qiáng)、易于更換、成本較低、性能穩(wěn)定、脈沖寬度和重復(fù)頻率可控的光纖耦合的微型集成化納秒脈沖激光模塊。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、實(shí)用性強(qiáng)、不易損壞、易于更換、性能穩(wěn)定、脈沖寬度和重復(fù)頻率可控的光纖耦合的微型集成化納秒脈沖激光模塊。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種光纖耦合的微型集成化納秒脈沖激光模塊，主要包括連接泵浦源和輸出到放大系統(tǒng)的尾纖、自聚焦透鏡和增益介質(zhì)及可飽和吸收體復(fù)合晶體；

所述尾纖包含輸入端和輸出端，連接在兩塊自聚焦透鏡一側(cè)；

所述自聚焦透鏡的兩端面鍍有在泵浦光波長(zhǎng)的高增透膜，放置在所述增益介質(zhì)及可飽和吸收體復(fù)合晶體的入射面一側(cè)，利用所述尾纖將泵浦源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)自聚焦透鏡匯聚到所述增益介質(zhì)及飽和吸收體復(fù)合晶體中；

所述增益介質(zhì)及可飽和吸收體復(fù)合晶體的入射端面鍍有在泵浦光波長(zhǎng)的高透膜和在振蕩光波長(zhǎng)的高反膜，另一端面鍍有在振蕩光波長(zhǎng)的高透膜，所述增益介質(zhì)可飽和吸收體復(fù)合晶體發(fā)出的光后由其兩端面所鍍的膜反射和部分透射，形成激光振蕩，經(jīng)過(guò)所述兩端面鍍有在振蕩光波長(zhǎng)的高透膜的自聚焦透鏡耦合進(jìn)入尾纖輸出。

前面所述的微型集成化納秒脈沖激光模塊，優(yōu)選的方案在于，所述尾纖的輸入端和輸出端之外設(shè)有光纖連接器。

前面所述的微型集成化納秒脈沖激光模塊，優(yōu)選的方案在于，所述泵浦源為半導(dǎo)體激光二極管（更加優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體激光二極管用光纖將泵浦光導(dǎo)入）。

前面所述的微型集成化納秒脈沖激光模塊，優(yōu)選的方案在于，所述自聚焦透鏡尺寸為?3mm×9mm。

前面所述的微型集成化納秒脈沖激光模塊，優(yōu)選的方案在于，所述增益介質(zhì)及可飽和吸收體復(fù)合晶體為Nd:YAG?+?Cr⁴⁺:YAG，其尺寸為?3mm×9mm（更加優(yōu)選的，Nd:YAG尺寸為?3mm×6mm,?Cr⁴⁺:YAG尺寸為?3mm×3mm，Cr⁴⁺:YAG透過(guò)率為65%）。

前面所述的微型集成化納秒脈沖激光模塊，優(yōu)選的方案在于，所述增益介質(zhì)及可飽和吸收體復(fù)合晶體輸出端面鍍有對(duì)1064nm部分透射的高透膜（更加優(yōu)選的，透過(guò)率為10%～15%）。

前面所述的微型集成化納秒脈沖激光模塊，優(yōu)選的方案在于，所述增益介質(zhì)及可飽和吸收體復(fù)合晶體與連接有控溫模塊的TEC控溫器件相粘合。