[發(fā)明專利]一種全光纖1.56μm外腔諧振倍頻裝置

有效

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• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112636836B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石銳;崔索超;鄭建奎;陳炯;白航宇;潘科;趙本瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 華中光電技術(shù)研究所（中國船舶重工集團(tuán)公司第七一七研究所）
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25;H04B10/50;H04J14/02
• 代理公司: 武漢藍(lán)寶石專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 劉璐

本發(fā)明涉及一種全光纖1.56μm外腔諧振倍頻裝置，包括波導(dǎo)倍頻器，所述波導(dǎo)倍頻器內(nèi)置有MgO：PPLN倍頻波導(dǎo)；所述外腔諧振倍頻裝置還包括有光纖耦合器、1.56μm/780nm波分復(fù)用器和繞纖棒；所述波導(dǎo)倍頻器的輸入端與光纖耦合器的輸出端通過保偏1.56μm光纖相連接，所述波導(dǎo)倍頻器的輸出端與1.56μm/780nm波分復(fù)用器輸入端通過保偏780nm光纖相連接，所述1.56μm/780nm波分復(fù)用器的1.56μm輸出端連接有保偏1.56μm光纖，該保偏1.56μm光纖經(jīng)繞纖棒繞纖后與光纖耦合器的輸入端相連。本發(fā)明采用全光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅結(jié)構(gòu)簡單，不易受環(huán)境因素影響，而且具有高效率、高穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全光纖1.56μm外腔諧振倍頻裝置。

背景技術(shù)

窄線寬1.56μm激光具有極窄線寬和極長相干長度，在激光指示與測距、光纖傳感、相干通訊、軍事、安全等領(lǐng)域有極其廣闊的應(yīng)用前景和巨大的應(yīng)用價(jià)值。可以通過對上述激光進(jìn)行倍頻處理，得到其它波長的激光，應(yīng)用于其它領(lǐng)域。例如，由1.56μm激光通過倍頻產(chǎn)生的780nm激光可以在激光冷卻原子分子、原子陀螺和原子鐘領(lǐng)域大有用處。而將窄線寬1.56μm激光倍頻處理為其它波長的激光就需要依賴激光的倍頻技術(shù)，其核心是利用非線性光學(xué)效應(yīng)。

研究表明，非線性頻率變換轉(zhuǎn)化效率除了受非線性晶體的性質(zhì)、激光在晶體內(nèi)的相位匹配、Boyd-Kleinman(BK)聚焦因子等因素影響外，更重要的是與基頻光功率密度成正比。因此，若基頻光能提高，將大大提高頻率轉(zhuǎn)化效率。

外部諧振腔技術(shù)是在激光腔外搭建諧振腔，然后將基頻光耦合到諧振腔內(nèi)，利用頻率鎖定技術(shù)使其在腔內(nèi)共振，從而有效地提高基頻光功率，實(shí)現(xiàn)光的無源相干放大的一種技術(shù)。

目前，外部諧振腔倍頻腔通常有Fabry-Perot(F-P)腔、蝶形環(huán)形腔、半整塊腔與整塊腔等多種結(jié)構(gòu)。但是均包含空間光調(diào)節(jié)器件，調(diào)試難度較大，且系統(tǒng)體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易受外界震動(dòng)、溫濕度的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種全光纖1.56μm外腔諧振倍頻裝置，采用全光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅結(jié)構(gòu)簡單，不易受環(huán)境因素影響，而且具有高效率、高穩(wěn)定性。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種全光纖1.56μm外腔諧振倍頻裝置，包括波導(dǎo)倍頻器，所述波導(dǎo)倍頻器內(nèi)置有MgO：PPLN倍頻波導(dǎo)；所述外腔諧振倍頻裝置還包括有光纖耦合器、1.56μm/780nm波分復(fù)用器和繞纖棒；所述波導(dǎo)倍頻器的輸入端與光纖耦合器的輸出端通過保偏1.56μm光纖相連接，所述波導(dǎo)倍頻器的輸出端與1.56μm/780nm波分復(fù)用器輸入端通過保偏780nm光纖相連接，所述1.56μm/780nm波分復(fù)用器的1.56μm輸出端連接有保偏1.56μm光纖，該保偏1.56μm光纖經(jīng)繞纖棒繞纖后與光纖耦合器的輸入端相連。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述光纖耦合器為1.56μm波長的2×1膜片式光纖耦合器。

進(jìn)一步，所述波導(dǎo)倍頻器包括MgO：PPLN倍頻波導(dǎo)和聚焦組件。

優(yōu)選的，所述聚焦組件包括在MgO：PPLN倍頻波導(dǎo)兩側(cè)布置的第一聚焦透鏡和第二聚焦透鏡。

優(yōu)選的，所述波導(dǎo)倍頻器包括半導(dǎo)體制冷器，所述半導(dǎo)體制冷器緊貼MgO：PPLN倍頻波導(dǎo)布置。

優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體制冷器為TEC3型制冷器。

進(jìn)一步，所述外腔諧振倍頻裝置還包括有繞纖調(diào)節(jié)組件。

優(yōu)選的，所述繞纖調(diào)節(jié)組件包括分別固定連接在繞纖棒兩側(cè)的保偏1.56μm光纖上的第一壓電陶瓷和第二壓電陶瓷。

進(jìn)一步，所述光纖耦合器的輸入端連接有用于接收1.56μm激光光源的保偏1.56μm光纖。