[發(fā)明專利]一種基于Mamyshev振蕩器差頻的緊湊型可調(diào)諧紅外激光器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010546163.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111711058A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王楓秋;孟亞飛;黎遙;徐永兵;施毅;張榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/094
• 分類號(hào): H01S3/094;H01S3/102
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

1.一種基于Mamyshev振蕩器差頻的緊湊型可調(diào)諧紅外激光器，其特征在于，包括：高功率Mamyshev振蕩器和差頻產(chǎn)生模塊；高功率輸出Mamyshev振蕩器并設(shè)有兩個(gè)輸出端口，所述Mamyshev振蕩器包括起振光模塊、第一濾波分光模塊和第二濾波分光模塊；由脈沖種子源、光電開(kāi)關(guān)和第三隔離器依次連接形成所述起振光模塊；泵浦源、合束器、增益光纖、隔離器、濾波器和耦合器依次連接形成所述第一濾波分光模塊；所述耦合器設(shè)有兩個(gè)輸入端口和兩個(gè)輸出端口，其中一個(gè)輸入端連接所述濾波器的輸出端，另外一個(gè)輸入端與所述起振光模塊中的第三隔離器的輸出端相連；第二泵浦源、合束器、第二增益光纖、第二隔離器、第二濾波器和第二耦合器依次連接形成所述第二濾波分光模塊，所述第二耦合器設(shè)有一個(gè)輸入端口和兩個(gè)輸出端口，其輸入端與所述第二濾波器的輸出端相連；所述合束器的信號(hào)輸入端和所述耦合器的其中一個(gè)輸出端相連，所述合束器的信號(hào)輸入端和所述第二耦合器的其中一個(gè)輸出端相連，從而形成閉合回路，構(gòu)成所述高功率輸出Mamyshev振蕩器，在所述起振光模塊的作用下，維持脈沖運(yùn)轉(zhuǎn)；

所述耦合器和所述第二耦合器的各自的第二個(gè)輸出端口作為所述高功率輸出Mamyshev振蕩器的兩路輸出口；

差頻產(chǎn)生模塊設(shè)有兩路輸入端口，分別為所述高功率輸出Mamyshev振蕩器的兩路輸出端口，通過(guò)第二合束器合為一束，第二合束器后依次緊接準(zhǔn)直器、半波片、聚焦透鏡、紅外非線性晶體、聚焦透鏡和濾波片，形成所述差頻產(chǎn)生模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Mamyshev振蕩器差頻的緊湊型可調(diào)諧紅外激光器，其特征在于，所述脈沖種子源為主動(dòng)或被動(dòng)方式產(chǎn)生的脈沖光源，其工作波長(zhǎng)在所述第二增益光纖的增益光譜范圍內(nèi)；所述濾波器和所述第二濾波器的工作波長(zhǎng)分別在第二增益光纖和增益光纖的增益光譜范圍內(nèi)，且所述濾波器和所述第二濾波器的工作波長(zhǎng)不同，用于抑制連續(xù)光成份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Mamyshev振蕩器差頻的緊湊型可調(diào)諧紅外激光器，其特征在于，所述光電開(kāi)關(guān)為聲光調(diào)制器或電光調(diào)制器。

根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Mamyshev振蕩器差頻的緊湊型可調(diào)諧紅外激光器，其特征在于，所述濾波器和所述第二濾波器的工作波長(zhǎng)和工作帶寬能通過(guò)手動(dòng)或電動(dòng)方式調(diào)節(jié)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Mamyshev振蕩器差頻的緊湊型可調(diào)諧紅外激光器，其特征在于，所述的增益光纖和第二增益光纖為同種稀土摻雜光纖且具有寬增益光譜寬度，所述稀土摻雜光纖包括以下光纖之一：摻鉺光纖、摻銩光纖、摻鈥光纖以及銩鈥共摻光纖。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Mamyshev振蕩器差頻的緊湊型可調(diào)諧紅外激光器，其特征在于，增益光纖、隔離器之間設(shè)有高非線性光纖，第二增益光纖、第二隔離器之間設(shè)有第二高非線性光纖、所述所述第二高非線性光纖是普通硅基單模高非線性光纖(HNLF)或者單模高非線性光子晶體光纖(HNL-PCF)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Mamyshev振蕩器差頻的緊湊型可調(diào)諧紅外激光器，其特征在于，所述高功率輸出Mamyshev振蕩器的光路采用全保偏光纖結(jié)構(gòu)或者非保偏光纖結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Mamyshev振蕩器差頻的緊湊型可調(diào)諧紅外激光器，其特征在于，所述第二合束器、所述準(zhǔn)直器、所述半波片和所述聚焦透鏡的工作帶寬能夠覆蓋所述濾波器和所述第二濾波器的工作區(qū)間。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Mamyshev振蕩器差頻的緊湊型可調(diào)諧紅外激光器，其特征在于，所述聚焦透鏡和所述準(zhǔn)直透鏡均為消色差雙膠合透鏡。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Mamyshev振蕩器差頻的緊湊型可調(diào)諧紅外激光器，其特征在于，所述紅外非線性晶體選擇ZnGeP₂(ZGP)、AgGaSe₂、GaAs、OP-GaP或者GaSe晶體，其厚度T范圍為0.1-100mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Mamyshev振蕩器差頻的緊湊型可調(diào)諧紅外激光器，其特征在于，所述準(zhǔn)直透鏡為硒化鋅(ZnSe)或硫化鋅(ZnS)消色差膠合透鏡。所述濾波片為紅外長(zhǎng)通或帶通濾光片。