[發明專利]高功率、高信噪比920nm飛秒光參量激光器

在審

• 申請號: 202210682152.9
• 申請日: 2022-06-16
• 公開（公告）號: CN115084984A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 呂志國;丘金濤;王珊
• 申請（專利權）人: 內蒙古大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08;H01S3/108
• 代理公司: 北京箐昱專利代理事務所(普通合伙) 16105
• 代理人: 程建秀

本發明提供高功率、高信噪比920nm飛秒光參量激光器，涉及激光技術和非線性光學技術領域。該高功率、高信噪比920nm飛秒光參量激光器，包括：1560nm鎖模種子源、1560nm功率放大器一、非線性光纖一、1560nm功率放大器二、非線性光纖二、光纖延時器、色散補償光纖、1μm濾波片、1μm功率放大器、光柵對、反射鏡、透鏡、波分復用器和非線性光子晶體光纖，所述1560nm鎖模種子源、1560nm功率放大器一、非線性光纖一、1560nm功率放大器二、非線性光纖二、光纖延時器、色散補償光纖、1μm濾波片、1μm功率放大器、波分復用器和非線性光子晶體光纖之間均采用全光纖熔融拼接結構。有效地解決了基于Nd光纖與固體激光技術在輸出激光功率擴展、可靠性與信噪比提升的受限難題。

技術領域

本發明涉及激光技術和非線性光學技術領域，具體為高功率、高信噪比 920nm飛秒光參量激光器。

背景技術

特定激光參數的飛秒激光源作為多光子顯微成像系統中的核心功能部件－－熒光激發光源，可為人類打開微觀世界之門，在亞細胞、神經元、神經回路及神經系統尺度研究與腦疾病相關的病理機制，揭示腦信息處理、傳遞、存儲等功能奧秘研究提供了強有力的工具。因此，發展適用于揭秘自由行為運動中動物體腦神經活動及信息處理機制的有效研究工具—及具有特定激光參數的飛秒光源與相應的雙光子顯微成像設備具有重要意義。

在雙光子熒光顯微成像中，由于不同的熒光蛋白有選擇地吸收不同波長處的飛秒激光，因此，在腦神經科學研究中具有最佳輻射波長的飛秒激光源成為開展神經系統中某一特定功能部位研究不可或缺的工具。加之，腦組織雙光子顯微成像研究中最為常用的光指示劑，其峰值吸收波長均在920nm波段。因此， 920nm波段飛秒激光是激發大腦中熒光指示劑的最優波長，是潛在的用于探索和揭示腦疾病相關的病理機制和人腦功能奧秘理想光源。因此920nm波段飛秒激光源受到了廣泛的關注。

現有技術中，申請號為：CN201410164008.1的專利申請了：一種基于單包層釹光纖及環形腔的飛秒激光器及制作方法；該專利包括波分復用器、增益光纖、隔離器、準直器等元件。該鎖模光纖激光器以非線性偏振旋轉鎖模方式實現鎖模，由于該鎖模光纖激光器采用了808nm激光二極管作為泵浦源，受限于泵浦激光源的輸出驅動功率，使得該920nm波段激光器鎖模輸出功率最大僅為幾十mW；同時，由于摻釹光纖在1.06μm波段的輻射特性，使得產生的920nm 激光信噪比通常較低。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了高功率、高信噪比920nm飛秒光參量激光器，解決了由于該鎖模光纖激光器采用了808nm激光二極管作為泵浦源，受限于泵浦激光源的輸出驅動功率，使得該920nm波段激光器鎖模輸出功率最大僅為幾十mW；同時，由于摻釹光纖在1.06μm波段的輻射特性，使得產生的 920nm激光信噪比通常較低的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：高功率、高信噪比 920nm飛秒光參量激光器，包括：1560nm鎖模種子源、1560nm功率放大器一、非線性光纖一、1560nm功率放大器二、非線性光纖二、光纖延時器、色散補償光纖、1μm濾波片、1μm功率放大器、光柵對、反射鏡、透鏡、波分復用器和非線性光子晶體光纖，所述1560nm鎖模種子源、1560nm功率放大器一、非線性光纖一、1560nm功率放大器二、非線性光纖二、光纖延時器、色散補償光纖、1 μm濾波片、1μm功率放大器、波分復用器和非線性光子晶體光纖之間均采用全光纖熔融拼接結構。