[實(shí)用新型]一種1535nm激光振蕩放大器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202221011562.2
• 申請(qǐng)日: 2022-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN217134871U
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁廣雷;黃興端;丁澄鍇;張哨峰;凌吉武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建海創(chuàng)光電技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/067
• 分類號(hào): H01S3/067;H01S3/094
• 代理公司: 福州君誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本實(shí)用新型涉及一種1535nm激光振蕩放大器，其包括沿光傳輸方向依次排列的第一泵浦源、泵浦耦合系統(tǒng)、激光振蕩器、調(diào)制器、耦合透鏡、光隔離器和光纖放大器；所述第一泵浦源、所述泵浦耦合系統(tǒng)、激光振蕩器和調(diào)制器構(gòu)成種子源；第一泵浦源沿光傳輸方向發(fā)射940nm第一泵浦光輸入泵浦耦合系統(tǒng)，由泵浦耦合系統(tǒng)將940nm第一泵浦光耦合輸入激光振蕩器的增益介質(zhì)，激光振蕩器吸收940nm第一泵浦光并產(chǎn)生連續(xù)的1535nm的振蕩激光輸入調(diào)制器，經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后輸出1535nm脈沖激光輸入耦合透鏡，再經(jīng)耦合透鏡耦合輸入光隔離器，再經(jīng)光纖放大器放大后輸出，采用以上技術(shù)方案具有無(wú)需溫控、輸出波長(zhǎng)穩(wěn)定、小型化低成本的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及激光雷達(dá)領(lǐng)域，尤其是一種1535nm激光振蕩放大器。

背景技術(shù)

隨著激光雷達(dá)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，越來(lái)越多的公司選擇1.5um波段的MOPA作為發(fā)射光源，但激光雷達(dá)發(fā)射光源對(duì)于小型化、集成化和低成本的要求很高。通常的1.5um波段的MOPA技術(shù)方案是采用調(diào)制的1550nm半導(dǎo)體激光器作為種子源，然后采用一級(jí)或多級(jí)的光纖放大器對(duì)種子源信號(hào)光進(jìn)行放大后得到車(chē)載激光雷達(dá)所需的發(fā)射光源。由于作為種子源的半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)隨溫度變化會(huì)達(dá)到0.3nm/℃，而車(chē)載激光雷達(dá)對(duì)于工作溫度的范圍要求非常寬，最低要求都需要達(dá)到-40℃ ～+85℃，所以種子源的波長(zhǎng)變化范圍會(huì)達(dá)到37.5nm，太大的波長(zhǎng)范圍對(duì)于車(chē)載激光雷達(dá)發(fā)射光源來(lái)說(shuō)會(huì)因?yàn)樵肼曁蠖鴽](méi)法實(shí)用，這對(duì)于光纖放大器的放大性能和車(chē)載激光雷達(dá)的濾光都帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。所以必須把種子源的波長(zhǎng)范圍控制在比較小的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，通過(guò)對(duì)種子源進(jìn)行波長(zhǎng)鎖定和控溫，可以讓種子源波長(zhǎng)的變化范圍縮小，但會(huì)給整個(gè)車(chē)載激光雷達(dá)系統(tǒng)帶來(lái)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和成本高的問(wèn)題。另外，通常選擇1550nm作為種子源的波長(zhǎng)，但由于摻鉺或摻鐿光纖的熒光發(fā)射譜的峰值波長(zhǎng)是1535nm（如圖1所示），即當(dāng)種子源波長(zhǎng)為1535nm時(shí)具有最佳的放大效果。而當(dāng)種子源波長(zhǎng)為1550nm時(shí)，光的放大效率很低，同時(shí)會(huì)伴有很高的放大自發(fā)輻射光（ASE），從而會(huì)給車(chē)載激光雷達(dá)帶來(lái)系統(tǒng)噪聲高的問(wèn)題，造成探測(cè)距離和精度下降。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種無(wú)需溫控、輸出波長(zhǎng)穩(wěn)定、小型化低成本的1535nm激光振蕩放大器。

本實(shí)用新型的一種1535nm激光振蕩放大器，采用以下技術(shù)方案：其包括沿光傳輸方向依次排列的第一泵浦源、泵浦耦合系統(tǒng)、激光振蕩器、調(diào)制器、耦合透鏡、光隔離器和光纖放大器；所述第一泵浦源、所述泵浦耦合系統(tǒng)、激光振蕩器和調(diào)制器構(gòu)成種子源；第一泵浦源沿光傳輸方向發(fā)射940nm第一泵浦光輸入泵浦耦合系統(tǒng)，由泵浦耦合系統(tǒng)將940nm第一泵浦光耦合輸入激光振蕩器的增益介質(zhì)，激光振蕩器吸收940nm第一泵浦光并產(chǎn)生連續(xù)的1535nm的振蕩激光輸入調(diào)制器，經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后輸出1535nm脈沖激光輸入耦合透鏡，再經(jīng)耦合透鏡耦合輸入光隔離器，再經(jīng)光纖放大器放大后輸出。

進(jìn)一步，所述增益介質(zhì)包括鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃，所述鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃對(duì)應(yīng)泵浦耦合系統(tǒng)的一側(cè)鍍?cè)O(shè)第一腔鏡，對(duì)應(yīng)調(diào)制器的一側(cè)鍍?cè)O(shè)第二腔鏡，所述第一腔鏡對(duì)940nm第一泵浦光高透，對(duì)1535nm振蕩激光高反；所述第二腔鏡對(duì)1535nm振蕩激光部分透，對(duì)940nm第一泵浦光高反；所述泵浦耦合系統(tǒng)將940nm第一泵浦光耦合經(jīng)過(guò)第一腔鏡透射輸入鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃，鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃吸收第一泵浦光并產(chǎn)生連續(xù)的1535nm的振蕩激光后經(jīng)第二腔鏡透射輸入調(diào)制器。

進(jìn)一步，所述增益介質(zhì)為鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃光纖，所述鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃光纖對(duì)應(yīng)泵浦耦合系統(tǒng)的一側(cè)設(shè)有第一光纖光柵，對(duì)應(yīng)調(diào)制器的一側(cè)設(shè)有第二光纖光柵，所述第一光纖光柵對(duì)940nm第一泵浦光高透，對(duì)1535nm振蕩激光高反；所述第二光纖光柵對(duì)1535nm振蕩激光部分透，對(duì)940nm第一泵浦光高反；所述泵浦耦合系統(tǒng)將940nm第一泵浦光耦合經(jīng)過(guò)第一光纖光柵透射輸入鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃光纖，鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃光纖吸收第一泵浦光并產(chǎn)生連續(xù)的1535nm的振蕩激光后經(jīng)第二光纖光柵透射輸入調(diào)制器。

進(jìn)一步，所述泵浦耦合系統(tǒng)為球面或非球面透鏡。