[發明專利]可調諧光纖染料激光器

有效

• 申請號: 201410166202.3
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103972785B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 張信普;彭偉;宮振峰
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H01S3/20
• 分類號: H01S3/20;H01S3/10
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 關慧貞,梅洪玉

技術領域

本發明屬于激光技術領域，涉及一種可調諧光纖染料激光器。

背景技術

通常的光纖染料激光器都是采用倐逝波耦合原理，該類染料激光器需要對光纖進行微加工到微米或者納米尺寸，這樣的加工手段對環境、設備以及加工工藝的要求極高，需要很高的制作成本；將光纖加工到微米或者納米尺寸很大程度上影響了光纖的機械強度，而且微加工的重復性有待提高，另外該類激光器的可調性較差。目前的光纖染料激光器系統需要采用較為精密的儀器進行制備，尤其是可調諧的光纖染料激光器更是需要精密的裝置進行激光的可調操作。

發明內容

本發明的目的是提供一種可調諧微型光纖染料激光器，該光纖染料激光器在調節過程中不需要使用額外的調劑裝置，避免了系統的復雜化；在輸出過程中，直接采用光纖尾纖輸出，大大的降低了激光輸出能量的損耗。該光纖染料激光器不僅能實現激光器共振波長的有效調節，而且能降低激光輸出能量的損耗和簡化染料激光器系統。

本發明所采用的技術方案是：采用端面泵浦和調節諧振腔長的方法，實現可調諧光纖染料激光器系統。將可拆卸的光纖法蘭盤拆解，在光纖法蘭盤上設置染料流通裝置,該染料流通裝置上有直徑為8mm的圓形凹槽。在該可調諧光纖染料激光器中，在紫外高透的高強度的石英片中心、半徑為1mm的圓形區域鍍一層厚度為150nm的金膜作為高反射率反射鏡，如圖2所示。高反射率反射鏡可以通過尼龍螺絲固定在光纖法蘭盤上，形成一個封閉的染料存儲裝置，如圖3、4所示；在低反射端的平端面光纖跳線的端面鍍厚度為30nm金膜，如圖5所示；將上述鍍有金膜的平端面光纖跳線安裝在光纖法蘭盤上，高反射率反射鏡的端面與低反射端面之間形成光學諧振腔，如圖6所示；光學諧振腔可以通過一根內置于光纖跳線尾纖中的彈簧，利用不同的螺紋旋進長度達到對光學諧振腔腔長的調節，如圖7所示。

利用氬離子激光器作為泵浦光源，對染料流通池中的染料進行泵浦，如圖1所示；染料泵浦以后產生熒光，在光學諧振腔的諧振作用下，從而達到激光增益輸出的目的。

本發明的效果和益處是在實現光纖染料激光器的同時，而且能夠利用簡單的結構達到染料激光器的可調諧。本發明的激光器具有結構簡單，成本低，小型化、穩定等特性。采用光纖跳線的尾纖與法蘭盤進行光學諧振腔的設計，不需要利用額外的精密儀器對高反射端面和低反射端面進行對準的調節，而且采用光纖尾纖直接輸出可以有效的降低光纖激光輸出功率損耗。

附圖說明

圖1是光纖染料激光器工作系統圖。

圖2是高反射端面結構圖。

圖3是染料流通元件結構上視圖。

圖4是染料流通元件及高反射鏡組合側視圖。

圖5是低反射端面及激光輸出元件結構圖。

圖6是光纖染料激光器整體結構側視圖。

圖7是光纖激光器尾纖彈簧內置可調諧原理示意圖。

圖中：1光纖染料激光器元件結構；2光纖；3光譜解調儀；

4數據采集卡；5氬離子激光器；6微型計算機；7內置彈簧裝置。

具體實施方式

以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發明的具體實施方式。

本發明以安裝在光纖法蘭盤上的端面鍍膜的平端面光纖跳線(圖5)和在紫外高透的高強度的石英片上局部鍍的金膜(圖2)構成光學諧振腔，如圖6所示；諧振腔的一端是局部鍍有金膜的紫外高透的高強度的石英片，另一端是一根光纖跳線的尾纖，將有增益介質的溶液注入光學諧振腔中，利用氬離子激光器激發增益介質從而產生激光。一根彈簧內置于光纖跳線尾纖中，利用不同的螺紋旋進長度達到對光學諧振腔腔長的調節，如圖7所示。

所述的染料流通裝置的直徑為8mm。所述的光纖法蘭盤，其邊長為15mm。所述的光學諧振腔為法布里-珀羅諧振腔。所述的摻有增益介質為利用乙二醇/芐醇比例6/2的混合溶液進行稀釋的香豆素6。所述的泵浦激光器是488nm氬離子激光器。

本發明的制備過程如下：

(1)首先利用光纖法蘭盤的特殊結構制備染料流通裝置，可拆卸的光纖法蘭盤可以分為兩部分，采用具有凹槽的部分制備染料流通裝置；(2)光學諧振腔反射端面的制備，采用磁控濺射的方法對石英片的局部和光纖跳線的平端面鍍金膜；(3)將局部鍍金膜的石英片、平端面鍍金膜的光纖跳線和光纖法蘭盤三部分組裝在一起，構成封閉的染料流通裝置和光學諧振腔；(4)將摻有增益介質的溶液注入光學諧振腔，利用泵浦光源進行端面泵浦，當泵浦光達到閥值時，將會有激光經過光纖跳線的尾纖輸出。