[發明專利]一種中紅外光纖激光器

在審

• 申請號: 201810009918.0
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN107946888A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 鐘亥哲;王世偉;代勝英;楊建龍;范滇元
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08;H01S3/081;H01S3/102;H01S3/11
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙)44312
• 代理人: 王利彬

技術領域

本發明涉及激光技術領域，尤其涉及一種中紅外光纖激光器。

背景技術

近年來，中紅外光纖激光器得到了大家的普遍關注。其中，3微米的中紅外激光在非金屬材料打標、環境監測和生物探測等領域有極大應用前景，且該波段的高功率激光還可以作為更長波長的激光器的泵浦源，通過拉曼光纖激光器、光參量放大(Optical Preamplifier Amplifier，OPA)或者超連續光譜生產等方式產生更長波長的激光。

相比于連續激光，短脈沖激光因為具有更高的峰值功率和較低的熱負載，在精細加工、激光打標等領域有更廣泛的用途，目前實現光纖激光器脈沖激光輸出的方式主要有三種：(1)增益調制；(2)調Q(包含主動調Q與被動調Q)；(3)鎖模(包含主動鎖模與被動鎖模)。在脈沖光纖激光器的研發生產中，利用可飽和吸收體被動調Q或者鎖模，是產生脈沖激光輸出的主流方式。目前，調Q脈沖光纖激光器中所使用的可飽和吸收體已經有很多的備選材料，其中包括傳統的固體可飽和吸收材料，也包括目前被廣泛研究的二維材料，如石墨烯、拓撲絕緣體(TI)以及黑磷(BP)等。另外還有一種較為常用的鎖模二維材料是過渡金屬硫化物，二硫化鉬是其中的代表材料。但是，單層二硫化鉬的直接帶隙都在可見光范圍內，以此作為可飽和吸收體的脈沖激光器，無法用于產生中紅外波段的脈沖激光。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種中紅外光纖激光器，用于解決現有技術中，3微米光纖激光器制作困難的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供一種中紅外光纖激光器，所述中紅外光纖激光器包括：泵浦源、透鏡組合和諧振腔；

所述透鏡組合放置于所述泵浦源和所述諧振腔之間；

所述泵浦源用于產生泵浦光，所述泵浦光經過所述透鏡組合準直和聚焦后傳輸到所述諧振腔；

所述諧振腔用于將所述泵浦光轉換成脈沖激光并輸出所述脈沖激光；

所述諧振腔包括光纖、反射鏡組、輸出耦合透鏡和采用多層二硫化鉬作為可飽和吸收體的可飽和吸收鏡，所述光纖連接所述輸出耦合透鏡和所述反射鏡組。

從上述本發明提供的中紅外光纖激光器可知，一方面，該中紅外光纖激光器的諧振腔由光纖、輸出耦合透鏡、反射鏡組和采用多層二硫化鉬作為可飽和吸收體的可飽和吸收鏡組成，使得該中紅外激光器結構簡單，從而整體上降低了該中紅外激光器的制作難度；另一方面，多層二硫化鉬的可飽和吸收譜較寬，可延伸至中紅外波段，從而使得該中紅外光纖激光器能夠實現3微米波段的中紅外脈沖激光的輸出。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種中紅外光纖激光器的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種中紅外光纖激光器不同泵浦功率下的調Q輸出脈沖激光；

圖3為本發明實施例提供的中紅外光纖激光器中輸入泵浦功率與其他特征值的關系圖；

圖4為本發明實施例提供的一種中紅外光纖激光器的輸出光譜。

具體實施方式

為使得本發明的發明目的、特征、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而非全部實施例。基于本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

現有技術中存在3微米光纖激光器制作困難的技術問題。為了解決上述技術問題，本發明提出一種中紅外光纖激光器，該中紅外光纖激光器可產生3微米波段的脈沖激光。

請參閱圖1，圖1為本發明實施例提供的一種中紅外光纖激光器的結構示意圖。

該中紅外光纖激光器包括：泵浦源1、透鏡組合2和諧振腔，透鏡組合2放置在泵浦源1和諧振腔之間，泵浦源1用于產生泵浦光，該泵浦光經過透鏡組合2準直和聚焦后傳輸到諧振腔中，諧振腔用于將該泵浦光轉換成脈沖激光并輸出該脈沖激光，其中，該諧振腔包括：光纖3、反射鏡組4、輸出耦合透鏡5和采用多層二硫化鉬作為可飽和吸收體的可飽和吸收鏡6，光纖3連接輸出耦合鏡5和反射鏡組4。