[實用新型]1.75μm窄線寬摻銩光纖激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520447957.0
• 申請日: 2015-06-25
• 公開（公告）號: CN204793601U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設計）人: 彭波;郭海濤;肖旭升;高存孝;全昭
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/1055;H01S3/042
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

技術領域

本實用新型涉及一種光纖激光器，具體涉及一種基于體布拉格光柵(VBG)1.75μm窄線寬摻銩光纖激光器。

背景技術

自上世紀80年代中期英國南安普頓大學摻餌(Er³⁺)光纖的突破，使稀土摻雜光纖激光器在實用性方面取得重大進步，顯示出十分誘人的應用前景。近年來，關于1.7μm-2μm波段范圍的激光輸出被相繼報導。該波段范圍的激光被廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、國防軍事以及醫(yī)療等諸多領域，而且1.75μm波段激光可以作為泵浦光對稀土離子Dy³⁺、Pr³⁺進行泵浦產生3-5μm波段中紅外激光。

目前，國內外科研機構對1.75μm波段激光器研究較少，現有的1.75μm窄線寬摻銩光纖激光器輸出的泵浦源穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內容

本實用新型所要解決的問題是提供一種泵浦源穩(wěn)定性好的1.75μm窄線寬摻銩光纖激光器，它可以實現3～5μm波段中紅外激光的輸出。

解決上述問題的技術方案：所提供的1.75μm窄線寬摻銩光纖激光器包括泵浦源、聚焦透鏡、反射鏡、單模光纖、增益光纖、反饋段激光準直透鏡、體布拉格光柵(VBG)和輸出端激光準直透鏡；

在泵浦源的輸出光路上依次設置有聚焦透鏡和反射鏡，其中反射鏡與泵浦源的輸出光路成45°夾角；

經反射鏡反射后的輸出光路上依次設置有單模光纖、增益光纖、反饋段激光準直透鏡和體布拉格光柵(VBG)；

所述輸出端激光準直透鏡設置在經反射鏡反射后的輸出光路的反方向上。

還包括水冷系統(tǒng)；單模光纖和增益光纖上都設置有水冷系統(tǒng)，對光路中的單模光纖與增益光纖的熔接點進行水冷。

泵浦源采用輸出波長為1.55μm的摻鉺光纖激光器。

聚焦透鏡、反饋端激光準直透鏡和輸出端激光準直透鏡的焦距分別為40mm、12mm和30mm。

上述單模光纖末端與增益光纖前端熔接在一起。

增益光纖的纖芯和內包層的半徑分別為6.2μm和125μm，纖芯和內包層的數值孔徑分別為0.23和0.45，增益光纖的長度為30mm。其中，增益光纖末端端面為斜八度角。

在室溫條件下，本實用新型選用體布拉格光柵(VBG)中心波長為1750±0.5nm，半高寬FWHM小于1.6nm，相對反射率大于99％，光柵厚度為3.5mm，光柵面積為6mm×8mm，光柵調諧角度小于2°。

本實用新型的優(yōu)點：

本實用新型通過對體布拉格光柵(VBG)進行角度調諧，得到1.75μm的激光輸出，同時窄化輸出激光的線寬，設計結構簡單，插入損耗低、效率高，散熱性好，可以適用于較高功率運行。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的輸出激光光譜圖；

圖3是本實用新型的激光輸出功率分別與吸收泵浦光功率和耦合進光纖中的泵浦光功率的關系圖。

附圖標記明細：

1-泵浦源；2-聚焦透鏡；3-反射鏡；4-水冷系統(tǒng)；5-單模光纖；6-增益光纖；7-反饋段激光準直透鏡；8-體布拉格光柵；9-輸出端激光準直透鏡。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型進行詳述：

如圖1所述的1.75μm窄線寬摻銩光纖激光器，包括泵浦源1、聚焦透鏡2、反射鏡3、單模光纖5、增益光纖6、反饋段激光準直透鏡7、體布拉格光柵8(VBG)和輸出端激光準直透鏡9構成。增益光纖6吸收泵浦源1輻射的能量后，形成粒子數反轉分布，Tm3+在能級³H₆～³H₄之間躍遷，產生1.7μm波段范圍的受激輻射，再通過諧振腔的振蕩放大形成穩(wěn)定的激光。反射鏡3于單模光纖5一端45°角放置，單模光纖5與增益光纖6熔接在一起；在面向45°反射鏡3的垂直光路上設置有反饋段激光準直透鏡7和水冷系統(tǒng)4以及由單模光纖5端面和體布拉格光柵8(VBG)組成的諧振腔端面反射原件；諧振腔的一端由無源單模光纖5端面4％的菲涅爾反射構成，另一端則是體布拉格光柵8(VBG)。經過激光準直透鏡7的激光入射到體布拉格光柵8(VBG)上，通過對體布拉格光柵8(VBG)的角度調諧，得到從激光準直透鏡9輸出的1.75μm的激光和實現輸出激光的窄線寬。