[發(fā)明專利]一種綠光輸出光纖激光器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710238516.3
• 申請(qǐng)日: 2017-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106911062A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 席道明;陳云;馬永坤;呂艷釗;魏皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇天元激光科技有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/067
• 分類號(hào): H01S3/067;H01S3/109;H01S3/00;G02B27/28
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種綠光輸出光纖激光器。

背景技術(shù)

光纖激光器以其體積小、電光轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)激光應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展迅速，目前廣泛應(yīng)用的有1064nm、1550nm、2000nm三種激光波長(zhǎng)輸出的連續(xù)或者脈沖形式的光纖激光器。由于不同材料對(duì)波長(zhǎng)的作用，在激光投影、水下成像、玻璃等非金屬材料應(yīng)用中綠光激光器成為理想的激光光源。目前532nm激光輸出的方案常采用非線性倍頻晶體對(duì)1064nm輸出的基頻光進(jìn)行二次倍頻實(shí)現(xiàn)綠光輸出。

在全固態(tài)激光器中利用非線性頻率變換技術(shù)獲得可見(jiàn)光波段激光輸出的應(yīng)用特別成熟，特別是全固態(tài)激光腔內(nèi)倍頻技術(shù)，但固體激光器的體積大、電光轉(zhuǎn)換效率低、穩(wěn)定性差、維護(hù)成本高。由于光纖激光器的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，綠光輸出的光纖激光器的研究備受關(guān)注。例如：專利“540nm 全光纖結(jié)構(gòu)大功率綠光光纖激光器（公開(kāi)號(hào)為CN201210222630.4）”中采用腔內(nèi)倍頻的方式將具有準(zhǔn)直聚焦功能的倍頻晶體配合一個(gè)540nm全反射光纖光柵在1064nm的諧振腔內(nèi)搭建倍頻腔實(shí)現(xiàn)540nm的綠光輸出。該系統(tǒng)為獲得高功率的綠光輸出要求所有的光纖均為保偏光纖，對(duì)器件熔接要求高，整機(jī)成本偏高。專利“一種綠光光纖激光器（公開(kāi)號(hào)為CN201110302554.3）”采用腔外倍頻的方式，使用透鏡組將光纖激光器輸出的基頻光聚焦到布儒斯特片上，布儒斯特片透射光進(jìn)行二次倍頻實(shí)現(xiàn)綠光輸出，該系統(tǒng)存在倍頻效率低的問(wèn)題，產(chǎn)生高功率倍頻光輸出比較困難。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種綠光輸出光纖激光器，通過(guò)設(shè)置偏振分光鏡分束，倍頻晶體二次諧波以及偏振合束器合束，提高基頻激光倍頻效率，避免低功率的綠光輸出。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種綠光輸出光纖激光器，其包括：基頻激光系統(tǒng)與倍頻系統(tǒng)；倍頻系統(tǒng)包括接收由基頻激光系統(tǒng)發(fā)射的基頻激光的準(zhǔn)直聚焦透鏡組；偏振分光鏡，偏振分光鏡將基頻激光分離成兩束傳播方向夾角成90度角且相互垂直的第一線偏振光與第二線偏振光；其中，第一線偏振光經(jīng)過(guò)倍頻晶體及第一反射鏡進(jìn)入偏振合束器；第二線偏振光經(jīng)過(guò)第二反射鏡及倍頻晶體進(jìn)入偏振合束器；偏振合束器疊加第一線偏振光與第二線偏振光成的綠光激光；以及接收綠光激光的輸出鏡，輸出鏡進(jìn)行整形輸出。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中上述基頻激光系統(tǒng)為輸出激光隨機(jī)偏振態(tài)的常規(guī)連續(xù)輸出光纖激光器、調(diào)Q或MOPA結(jié)構(gòu)脈沖輸出光纖激光器。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中上述準(zhǔn)直聚焦透鏡組由準(zhǔn)直透鏡及聚焦透鏡組成，且準(zhǔn)直聚焦透鏡組將基頻激光系統(tǒng)輸出的基頻激光進(jìn)行準(zhǔn)直聚焦到偏振分光鏡。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中上述偏振分光鏡為一種在兩個(gè)直角玻璃棱鏡間交替地鍍上高折射率和低折射率的膜層，并膠合而成的一塊立方棱鏡。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中上述倍頻晶體為三硼酸鋰晶體LBO、偏硼酸鋇晶體BBO、磷酸鈦氧鉀晶體KDP或者磷酸二氫鉀晶體KTP的非線性晶體。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中上述倍頻晶體置于升溫爐。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中上述倍頻晶體將第一線偏振光與第二線偏振光進(jìn)行二次諧波作用。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中上述第一反射鏡為鍍有532nm的激光全反射膜層的鏡片；第二反射鏡為鍍有1064nm的激光全反射膜層的鏡片；且第一反射鏡與第二反射鏡偏轉(zhuǎn)激光傳輸方向。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中上述第一反射鏡與第二反射鏡都與激光傳輸方向成預(yù)定角度，預(yù)定角度為45度。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，其中上述偏振合束器與偏振分光鏡結(jié)構(gòu)相同，偏振分光鏡對(duì)基頻激光進(jìn)行分束，偏振合束器對(duì)第一線偏振光與第二線偏振光進(jìn)行合束。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)可以獲得包括以下技術(shù)效果：

1）采用偏振分光鏡將偏振態(tài)隨機(jī)分布的基頻光分離成兩束偏振狀態(tài)互相垂直的偏振光，兩束偏振光分別采用倍頻晶體進(jìn)行二次倍頻，提高1064nm基頻光的利用率，有效提高激光的倍頻效率。

2）采用偏振合束器將兩束532nm的倍頻綠光疊加在一起輸出，有效提高綠光激光的輸出功率。

當(dāng)然，實(shí)施本申請(qǐng)的任一產(chǎn)品必不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。

附圖說(shuō)明