[發(fā)明專利]一種寬帶波長可調(diào)諧中紅外拉曼光纖激光器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811287780.7
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109103737A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐陽德欽;吳旭;劉敏秋;陳業(yè)旺;楊志偉;阮雙琛
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳技術(shù)大學(xué)（籌）
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/094;H01S3/10;H01S3/30
• 代理公司: 深圳市恒申知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

本發(fā)明公開了一種寬帶波長可調(diào)諧中紅外拉曼光纖激光器，包括可調(diào)諧光纖激光器單元、光纖放大器單元、準(zhǔn)直耦合單元和拉曼激光諧振腔單元，拉曼激光諧振腔單元包括光柵，可調(diào)諧光纖激光器單元輸出預(yù)設(shè)第一波段的激光至光纖放大器單元，第一波段的激光經(jīng)過光纖放大器單元放大光功率之后，輸入準(zhǔn)直耦合單元，準(zhǔn)直耦合單元將光功率放大后的激光耦合輸入拉曼激光諧振腔單元，拉曼激光諧振腔單元基于光功率放大后的激光，通過調(diào)節(jié)光柵的傾斜角度，輸出中心波長為預(yù)設(shè)第二波段的拉曼激光。由于該激光器中的拉曼激光諧振腔單元中存在光柵，通過調(diào)節(jié)光柵的傾斜角度，從而調(diào)節(jié)該拉曼激光器輸出的波長，能大大擴(kuò)展該激光器的應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及拉曼光纖激光器領(lǐng)域，尤其涉及一種寬帶波長可調(diào)諧中紅外拉曼光纖激光器。

背景技術(shù)

光纖激光器因體積小、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)等優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于軍事、民用等領(lǐng)域。光纖激光按其工作介質(zhì)一般可分為兩類：一類是將稀土摻雜光纖(如摻鉺光纖、摻鐿光纖、摻銩光纖、摻鈥光纖中的一種或幾種)作為其增益介質(zhì)，產(chǎn)生激光振蕩，另一類利用光纖中的非線性效應(yīng)(如受激拉曼散射、受激布里淵散射)產(chǎn)生激光輸出。

基于稀土摻雜的光纖，由于稀土離子發(fā)射截面固定，無法實(shí)現(xiàn)1.1-1.25微米、1.6-1.75微米和2.1-2.3微米等波段的激光。而光纖拉曼激光器基于光纖中激光產(chǎn)生的受激拉曼散射效應(yīng)，將抽運(yùn)光的能量轉(zhuǎn)移到斯托克斯光上，光纖中的拉曼增益譜往往較寬，工作波長極為靈活，且容易實(shí)現(xiàn)高功率輸出。其最大的優(yōu)勢是輸出激光波長的易變性，可獲得稀土離子摻雜光纖難以獲得的波長。由于波長的靈活性，光纖拉曼激光器也越來越廣泛地應(yīng)用于激光技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，譬如激光雷達(dá)、氣體光譜學(xué)、醫(yī)療、傳感等。目前成熟的拉曼光纖激光器集中于近紅外波段，但波長大于2.0微米的中紅外光纖激光在國防、醫(yī)療、傳感及激光通信等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景，使得中紅外拉曼光纖激光器成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題。目前實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)固定波長的中紅外拉曼光纖激光器，比如2.185微米、2.231微米，但由于波長單一，在一定程度上限制了應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種寬帶波長可調(diào)諧中紅外拉曼光纖激光器，可以解決中紅外拉曼光纖激光器的波長單一的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種寬帶波長可調(diào)諧中紅外拉曼光纖激光器，其特征在于，所述激光器包括可調(diào)諧光纖激光器單元、光纖放大器單元、準(zhǔn)直耦合單元和拉曼激光諧振腔單元，所述拉曼激光諧振腔單元包括光柵；

所述可調(diào)諧光纖激光器單元輸出預(yù)設(shè)第一波段的激光至所述光纖放大器單元，所述第一波段的激光經(jīng)過所述光纖放大器單元放大光功率之后，輸入所述準(zhǔn)直耦合單元，所述準(zhǔn)直耦合單元將光功率放大后的激光耦合輸入所述拉曼激光諧振腔單元，所述拉曼激光諧振腔單元基于所述光功率放大后的激光，通過調(diào)節(jié)所述光柵的傾斜角度，輸出中心波長為預(yù)設(shè)第二波段的拉曼激光。

進(jìn)一步的，所述可調(diào)諧光纖激光器單元包括第一泵浦源、第一合束器、第一摻雜光纖、第一隔離器、光纖耦合器和可調(diào)諧濾波器；

所述第一泵浦源輸出的光和所述可調(diào)諧濾波器輸出的光經(jīng)過所述第一合束器后匯聚成一路，在依次經(jīng)過所述第一摻雜光纖、所述第一隔離器和所述光纖耦合器后分成兩路，一路輸入所述可調(diào)諧濾波器，經(jīng)所述可調(diào)諧濾波器調(diào)節(jié)光的波長，并在腔內(nèi)循環(huán)，另一路作為輸出端輸出所述第一波段的激光。

進(jìn)一步的，所述可調(diào)諧光纖激光器內(nèi)置鎖模器件或者調(diào)Q器件，實(shí)現(xiàn)激光以脈沖形式輸出。

進(jìn)一步的，所述光纖放大器單元包括第二泵浦源、第二合束器、第二摻雜光纖、泵浦功率剝離器、第二隔離器和輸出端口；

所述第二泵浦源輸出的光和所述可調(diào)諧光纖激光器單元輸出的所述第一波段的激光，經(jīng)過所述第二合束器后匯聚成一路，依次經(jīng)過所述第二摻雜光纖、所述泵浦功率剝離器和所述第二隔離器，由所述輸出端口輸出光功率放大后的激光。