[發明專利]一種基于半導體激光二極管泵浦的純可見光超連續譜光源

有效

• 申請號: 202110270490.7
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113054520B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 宋銳;何九如;侯靜;韓凱;楊未強;陳勝平;張斌;楊林勇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941;H01S3/067;H01S3/08;H01S3/108
• 代理公司: 湖南企企衛知識產權代理有限公司 43257
• 代理人: 任合明

1.一種基于半導體激光二極管泵浦的純可見光超連續譜光源，其特征在于：包括光纖反射鏡(1)、紫光半導體激光二極管(2)、合束器(3)、傳能光纖(4)；其中光纖反射鏡(1)的輸出端與合束器(3)的第一信號臂(31)連接，所述紫光半導體激光二極管(2)的輸出端與合束器(3)的泵浦臂(32)連接，所述合束器(3)的第二信號臂(33)與傳能光纖(4)的輸入端連接，所述傳能光纖(4)的輸出端切8度角并作為整個系統的輸出端輸出超連續譜；

所述光纖反射鏡(1)用于反射激光腔內紫光半導體激光二極管(2)輸出的激光以及由于級聯受激拉曼散射非線性效應產生的多級斯托克斯光和自發拉曼光；

所述紫光半導體激光二極管(2)用于輸出連續波激光或脈沖激光，輸出激光的波長為400nm～450nm波段，輸出連續波激光為基模或者接近基模，通過泵浦傳能光纖(4)，在級聯受激拉曼散射非線性效應的作用下產生多級斯托克斯光和自發拉曼光；

所述紫光半導體激光二極管(2)輸出的激光通過合束器(3)耦合到激光腔內；

所述傳能光纖(4)用于反射紫光半導體激光二極管(2)輸出的激光以及由于級聯受激拉曼散射非線性效應產生的多級斯托克斯光和自發拉曼光；

所述多級斯托克斯光的級數在22～28級之間，且頻率上相鄰兩級斯托克斯光之間相差13.2THz。

2.一種根據權利要求1所述基于半導體激光二極管泵浦的純可見光超連續譜光源，其特征在于：所述光纖反射鏡(1)的反射帶寬為400nm～800nm、反射率≥90％，帶尾纖輸出，尾纖纖芯直徑≤100μm，尾纖纖芯和包層直徑與合束器(3)第一信號臂(31)的纖芯和包層直徑保持一致。

3.一種根據權利要求1所述基于半導體激光二極管泵浦的純可見光超連續譜光源，其特征在于：所述紫光半導體激光二極管(2)輸出連續波激光的平均功率為10W～2000W，帶尾纖輸出，尾纖纖芯直徑≤100μm，尾纖纖芯和包層直徑與合束器(3)泵浦臂(32)的纖芯和包層直徑保持一致。

4.一種根據權利要求1所述基于半導體激光二極管泵浦的純可見光超連續譜光源，其特征在于：所述紫光半導體激光二極管(2)輸出脈沖激光的平均功率為10W～2000W，脈沖寬度可以是納秒至亞微秒量級，重復頻率可以是千赫茲至兆赫茲量級。

5.一種根據權利要求4所述基于半導體激光二極管泵浦的純可見光超連續譜光源，其特征在于：當所述紫光半導體激光二極管(2)輸出脈沖激光時，所述傳能光纖(4)的長度可以比紫光半導體激光二極管(2)輸出為連續波激光時短三分之一到二分之一。

6.一種根據權利要求1所述基于半導體激光二極管泵浦的純可見光超連續譜光源，其特征在于：所述合束器(3)第二信號臂(33)的纖芯和包層直徑與傳能光纖(4)的纖芯和包層直徑保持一致。

7.一種根據權利要求1所述基于半導體激光二極管泵浦的純可見光超連續譜光源，其特征在于：所述合束器(3)泵浦臂和信號臂的損耗不大于10％。

8.一種根據權利要求1所述基于半導體激光二極管泵浦的純可見光超連續譜光源，其特征在于：所述傳能光纖(4)的纖芯直徑≤200μm，長度≥1km。

9.一種根據權利要求8所述基于半導體激光二極管泵浦的純可見光超連續譜光源，其特征在于：所述傳能光纖(4)作為產生超連續譜的非線性介質和提供隨機分布反饋的介質，可以是普通的傳能光纖，也可以是摻雜了磷、鉻離子的增強受激拉曼散射效應的高非線性光纖或拉曼光纖。

10.一種根據權利要求1至9任一項所述基于半導體激光二極管泵浦的純可見光超連續譜光源，其特征在于：所述多級斯托克斯光的級數由紫光半導體激光二極管(2)的輸出功率和傳能光纖(4)的長度控制。