[發(fā)明專利]一種自調(diào)制的雙波長全光纖脈沖激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810287891.1
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108683061B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李劍峰;高穎;羅鴻禹;劉菲;石逸文;海永晨;劉永
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/102;G02B6/255
• 代理公司: 51230 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐金瓊

本發(fā)明公開了一種自調(diào)制的雙波長全光纖脈沖激光器,涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，包括用于產(chǎn)生連續(xù)激光的摻Y(jié)b³⁺光纖激光泵浦源、用于實現(xiàn)激光躍遷輻射的雙包層摻Ho³⁺ZBLAN光纖，所述摻Y(jié)b³⁺光纖激光泵浦源和雙包層摻Ho³⁺ZBLAN光纖之間依次刻寫有第一光纖光柵和第二光纖光柵。本方案能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的～2μm和～3μm波段脈沖激光輸出，并且無需任何額外調(diào)制器件，激光器結(jié)構(gòu)簡單、易于調(diào)節(jié)安裝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自調(diào)制的雙波長全光纖脈沖激光器。

背景技術(shù)

2～5μm波段的中紅外激光覆蓋了重要的2～5μm的大氣傳輸窗口，可用于國防、大氣、安全和工業(yè)等領(lǐng)域，并且許多重要分子的強烈振動躍遷也位于該波段，因此可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、光譜學(xué)、化學(xué)和生物傳感等領(lǐng)域；光纖激光器是一種高性能新型激光器，具有激光閥值低、體積小、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、易于集成等優(yōu)點，因此發(fā)展中紅外光纖激光器具有非常重要的科研意義和應(yīng)用價值。

近年來，中紅外光纖激光器取得了快速的發(fā)展，工作波長主要集中在2μm和3μm，相比于連續(xù)光，脈沖光能在中低平均功率下獲得極高的重復(fù)頻率和峰值功率，且光束質(zhì)量保持較好，適用于材料加工、激光手術(shù)、激光武器等領(lǐng)域；調(diào)Q和增益調(diào)制是實現(xiàn)nm和μm級脈沖的主要技術(shù)手段，但大部分都是針對單波長脈沖光纖激光器，對于雙波長脈沖光纖激光器，其具有可提供靈活、可選、便利、高效光源優(yōu)點，在科學(xué)研究、生物醫(yī)療、激光雷達、激光對抗等領(lǐng)域具有重要的價值和意義。

現(xiàn)有雙波長脈沖輸出實現(xiàn)方法：1.利用聲光晶體(AOM)實現(xiàn)了雙波長(2μm和3μm)輸出的主動調(diào)Q脈沖光纖激光器，并通過調(diào)Q導(dǎo)引增益調(diào)制實現(xiàn)雙波長脈沖輸出；2.利用半導(dǎo)體可飽和吸收體(SESAM)實現(xiàn)雙波長被動調(diào)Q脈沖輸出；3.利用1150nm的連續(xù)和脈沖泵浦源級聯(lián)增益調(diào)制方法實現(xiàn)了雙波長脈沖輸出。

上述雙波長脈沖輸出實現(xiàn)方法都需要在諧振腔內(nèi)或者腔外加入主動或者被動調(diào)制器件，此類方法增加了雙波長脈沖光纖激光器的復(fù)雜程度，導(dǎo)致激光產(chǎn)生效率低且不易安裝調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種自調(diào)制的雙波長全光纖脈沖激光器，能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的2μm和3μm波段脈沖激光輸出，并且無需任何額外調(diào)制器件，使激光器結(jié)構(gòu)簡單、易于調(diào)節(jié)安裝。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種自調(diào)制的雙波長全光纖脈沖激光器,包括用于產(chǎn)生連續(xù)激光的摻Y(jié)b³⁺光纖激光泵浦源、用于實現(xiàn)激光躍遷輻射的雙包層摻Ho³⁺ZBLAN光纖，所述摻Y(jié)b³⁺光纖激光泵浦源和雙包層摻Ho³⁺ZBLAN光纖之間依次刻寫有第一光纖光柵和第二光纖光柵。

進一步的，所述第一光纖光柵和第二光纖光柵對摻Y(jié)b³⁺光纖激光泵浦源產(chǎn)生的激光高透；所述第一光纖光柵(2)對～3μm激光高反，所述和第二光纖光柵(3)對～2μm激光高反。

進一步的，所述雙包層摻Ho³⁺ZBLAN光纖輸出端的端面垂直切割以提供4％的菲涅爾反射。

進一步的，所述第一光纖光柵與雙包層摻Ho³⁺ZBLAN光纖直角端面之間形成第一諧振腔，所述第二光纖光柵和雙包層摻Ho³⁺ZBLAN光纖直角端面之間形成第二諧振腔。

進一步的，所述雙包層摻Ho³⁺ZBLAN光纖尾部作為雙波長激光的輸出端。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：