[發(fā)明專利]單頻中紅外激光光源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610174997.1
• 申請(qǐng)日: 2016-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN105655863B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝強(qiáng);朱國申;楊松;曾和平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/13
• 分類號(hào): H01S3/13;H01S3/131
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

本發(fā)明涉及一種單頻中紅外激光光源，包括1064nm模塊、1550nm模塊、光參量轉(zhuǎn)換模塊和探測(cè)反饋模塊，1064nm模塊輸出的1064nm泵浦光和1550nm模塊輸出的1550nm信號(hào)光，進(jìn)入光參量轉(zhuǎn)換模塊差頻處理后，輸出3.4μm中紅外激光，探測(cè)反饋模塊接收光參量轉(zhuǎn)換模塊輸出信號(hào)，并將從中分解出的638nm紅光作為檢測(cè)信號(hào)，其余3.4μm中紅外激光過濾輸出，探測(cè)反饋模塊將638nm紅光的功率變化值作為反饋信號(hào)，反饋信號(hào)返回1064nm模塊和1550nm模塊中的泵浦源，調(diào)整1064nm模塊和1550nm模塊輸出功率，保證探測(cè)反饋模塊輸出的3.4μm中紅外激光穩(wěn)定。能獲得穩(wěn)定的中紅外單頻激光輸出；光源調(diào)整反映快；實(shí)現(xiàn)寬帶可調(diào)的中紅外輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種激光技術(shù)，特別涉及一種穩(wěn)定輸出的單頻中紅外激光光源。

背景技術(shù)

中紅外激光在大氣中的透過率高，損耗小，可以運(yùn)用于星地之間的衛(wèi)星通訊。由于傳輸距離遠(yuǎn)，對(duì)光源光束的質(zhì)量要求非常高。而目前的光學(xué)參量裝置均為固態(tài)激光裝置系統(tǒng)或者空間光路耦合系統(tǒng)，與實(shí)用化尚有較大距離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對(duì)中紅外激光運(yùn)用要求高無法實(shí)際運(yùn)用的問題，提出了單頻中紅外激光光源，是一種具有輸出功率檢測(cè)及反饋控制能力的單頻中紅外激光光源，使中紅外激光可以長期連續(xù)穩(wěn)定輸出。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種單頻中紅外激光光源，包括1064nm模塊、1550nm模塊、光參量轉(zhuǎn)換模塊和探測(cè)反饋模塊，1064nm模塊輸出的1064nm泵浦光和1550nm模塊輸出的1550nm信號(hào)光，進(jìn)入光參量轉(zhuǎn)換模塊差頻處理后，輸出3.4μm中紅外激光，探測(cè)反饋模塊接收光參量轉(zhuǎn)換模塊輸出信號(hào)，并將從中分解出的638nm紅光作為檢測(cè)信號(hào)，其余3.4μm中紅外激光過濾輸出，探測(cè)反饋模塊將638nm紅光的功率變化值作為反饋信號(hào)，反饋信號(hào)返回1064nm模塊和1550nm模塊中的泵浦源，調(diào)整1064nm模塊和1550nm模塊輸出功率，保證探測(cè)反饋模塊輸出的3.4μm中紅外激光穩(wěn)定。

所述1064nm模塊包括：單頻窄線寬1064nm光源、第一分束器、第一泵浦源、第一波分復(fù)用器、第一摻鐿增益光纖、第二摻鐿增益光纖、第一隔離器、兩個(gè)第一高功率泵浦源和第一合束器，單頻窄線寬1064nm光源輸出1064nm種子光先經(jīng)過第一分束器將種子光4:6分束，功率大的光進(jìn)入第一波分復(fù)用器與第一泵浦源產(chǎn)生的泵光合并后再經(jīng)過第一摻鐿增益光纖放大，再通過第一隔離器獲得1064nm光，經(jīng)過第一合束器與兩個(gè)第一高功率泵浦源產(chǎn)生的泵光合并，合并后光通過第二摻鐿增益光纖放大后進(jìn)入光參量轉(zhuǎn)換模塊。

所述1550nm模塊包括：單頻窄線寬1550nm光源、第二分束器、第二泵浦源、第二波分復(fù)用器、第三摻鉺增益光纖、第四摻鐿增益光纖、第二隔離器、兩個(gè)第二高功率泵浦源和第二合束器，單頻窄線寬1550nm光源輸出1550nm種子光先經(jīng)過第二分束器將種子光4:6分束，功率大的光進(jìn)入第二波分復(fù)用器與第二泵浦源產(chǎn)生的泵光合并后再經(jīng)過第三摻鐿增益光纖放大，再通過第二隔離器獲得1550nm光，經(jīng)過第二合束器與兩個(gè)第二高功率泵浦源產(chǎn)生的泵光合并，合并后光通過第四摻鐿增益光纖放大后進(jìn)入光參量轉(zhuǎn)換模塊。

所述反饋信號(hào)返回1064nm模塊的第一泵浦源和與第一合束器連接的兩個(gè)第一高功率泵浦中的任意一個(gè)；所述反饋信號(hào)返回1550nm模塊中的第二泵浦源和與第二合束器連接的兩個(gè)第二高功率泵浦中的任意一個(gè)。

所述光參量轉(zhuǎn)換模塊包括：高功率波分復(fù)用器、PPLN加熱模塊、凹面高反鏡M4、濾光片和準(zhǔn)直鏡，其中PPLN加熱模塊包括聚焦鏡和PPLN晶體，1064nm模塊輸出的1064nm泵浦光和1550nm模塊輸出的1550nm信號(hào)光通過高功率波分復(fù)用器合并后，依次經(jīng)過聚焦鏡和PPLN晶體加熱后差頻產(chǎn)生3.4μm的中紅外光，同時(shí)還有1064nm、1550nm和1064nm的倍頻效應(yīng)產(chǎn)生532nm光，再通過凹面高反鏡M4濾除1064nm和1550nm光。