一种物联网用970nm、1500nm双波长光纤输出激光器的制造方法

文档序号:10537493
一种物联网用970nm、1500nm双波长光纤输出激光器的制造方法
【专利摘要】一种物联网用970nm、1500nm双波长光纤输出激光器,设置四波混频的周期极化铌酸锂激光谐振腔,在1500nm激光输出光纤尾段设置1500nm分束光纤圈,分束一路1500nm激光输出,信号光970nm、闲频光1500nm、泵浦光I 1064nm与泵浦光II 1319nm进入970nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔,发生四波混频效应,产生信号光970nm输出,最后输出970nm、1500nm双波长光纤激光输出。
【专利说明】
—种物联网用970nm、1500nm双波长光纤输出激光器
[0001]技术领域:激光器与应用技术领域。
技术背景:
[0002]970nm、1500nm双波长激光,是用于物联网用光谱检测、激光源、物化分析等应用的激光,它可作为物联网用光纤传970nm、1500nm双波长感器的分析检测等应用光源,它还用于物联网用光通讯等激光与光电子领域;光纤激光器作为第三代激光技术的代表,具有玻璃光纤制造成本低与光纤的可饶性、玻璃材料具有极低的体积面积比,散热快、损耗低与转换效率较高等优点,应用范围不断扩大。

【发明内容】

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[0003]一种物联网用970nm、1500nm双波长光纤输出激光器,设置四波混频的周期极化铌酸锂激光谐振腔,在1500nm激光输出光纤尾段设置1500nm分束光纤圈,分束一路1500nm激光输出,信号光970nm、闲频光1500nm、泵浦光I 1064nm与泵浦光II 1319nm进入970nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔,发生四波混频效应,产生信号光970nm输出,最后输出970nm、1500nm双波长光纤激光输出。
[0004]方案一、970nmmmm四波长光纤激光器结构。
[0005]设置信号光970nm、闲频光1500nm、泵浦光I 1064nm与泵浦光II 1319nm发生四波混频的周期极化铌酸锂激光谐振腔的结构,从其输入端依次设置三波长输入镜、970nm四波混频周期极化铌酸锂激光晶体、970nm输出镜、970nm聚焦耦合输出镜,970nm聚焦耦合输出镜耦合接入970nm输出光纤。
[0006]方案二、设置1319nm激光分束光纤圈
[0007]在1500nm激光输出光纤尾段设置1500nm分束光纤圈,分束一路1500nm激光输出。
[0008]方案三、设置1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔
[0009]设置1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔,从其输入端起依次设置:三级光纤输入镜、1064nm参量振荡基频激光晶体、参量振荡输入镜、1500nm周期极化铌酸锂激光晶体、1500nm输出镜、与输出端的1500nm聚焦耦合输出镜,由此构成1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔.
[0010]方案四、设置1319nm激光谐振腔
[0011]设置1319nm激光谐振腔,从其输入端起依次设置:二级输入镜、1319nm基频激光晶体、1319nm输出镜21与输出端的1319nm聚焦耦合输出镜,由此构成1319nm激光谐振腔。
[0012]方案五、设置1064nm谐振腔
[0013]设置1064nm谐振腔,设置1064nm谐振腔,从其输入端起依次设置:一级输入镜、1064nm激光晶体、1064nm输出镜11与输出端的1064nm聚焦耦合输出镜,由此构成1064nm
谐振腔。
[0014]方案六、设置三级光纤结构
[0015]设置三级光纤结构,三级光纤结构由一级光纤圈、二级光纤圈与三级光纤圈连接一体而成,一级光纤圈通过808nm泵浦耦合器连接在半导体模块上,半导体模块由半导体模块电源供电,上述全部光学元件都安装在光学轨道及光机具上,在光学轨道及光机具上设置风扇3。
[0016]本发明的核心内容:
[0017]一种物联网用970nm、1500nm双波长光纤输出激光器,在1500nm激光输出光纤尾段设置1500nm分束光纤圈,分束一路1500nm激光输出,设置信号光970nm、闲频光1500nm、泵浦光I 1064nm与泵浦光II 1319nm进入970nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔,发生四波混频效应,生成信号光970nm激光输出,形成970nm、1500nm双波长光纤激光输出。
【附图说明】
:
[0018]附图为本专利的结构图,附图其中为:1、光学轨道及光机具,2、半导体模块,3、风扇,4、808nm泵浦稱合器,5、半导体模块电源,6、一级光纤圈,7、一级光纤输出端,8、一级光纤稱合器,9、一级输入镜,10、1064nm激光晶体,ll、1064nm输出镜,12、聚焦f禹合输出镜,13、1064nm输出光纤,14、1064nm谐振腔,15、二级光纤圈,16、二级光纤输出端,17、二级光纤皁禹合器,18、1319nm聚焦I禹合输出镜,19、1319nm输出光纤,20、传输光纤,21、1319nm输出镜,22、1319nm基频激光晶体,23、二级输入镜,24、1319nm激光谐振腔,25、三级光纤圈,26、1500nm输出光纤,27、1500nm聚焦耦合输出镜,28、1500nm输出镜,29、1500nm周期极化铌酸锂激光晶体,30、参量振荡输入镜,31、1064nm参量振荡基频激光晶体,32、三级光纤输入镜,33、三波长参量耦合器,34、三级光纤耦合器,35、1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔,36、三级光纤输出端,37、三波长参量耦合传输光纤,38、970nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔,39、三波长输入镜,40、970nm四波混频周期极化铌酸锂激光晶体,41、970nm输出镜,42、970nm聚焦耦合输出镜,43、970nm输出光纤,44、970nm激光输出,45、1500nm输出光纤,46、1500nm分束光纤圈,47、1319nm输出光纤,48、1319nm分束光纤圈,49、三级光纤结构。
【具体实施方式】
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[0019]设置970nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔38,在1500nm激光输出光纤26尾段设置1500nm分束光纤圈46,分束一路1500nm激光输出,设置信号光970nm、闲频光1500nm、泵浦光I 1064nm与泵浦光II 1319nm发生四波混频的周期极化铌酸锂激光谐振腔38的结构,在970nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔38输出端设置970nm聚焦耦合输出镜42耦合接入970nm输出光纤43,在1500nm激光输出光纤26尾段设置1500nm分束光纤圈46,分束一路1500nm激光输出,闲频光1500nm、泵浦光I 1064nm与泵浦光II1319nm与来源于三波长参量稱合传输光纤37,三波长参量稱合传输光纤37的前面设置三波长参量耦合器33,将1064nm输出光纤13、1319nm输出光纤19与1500nm输出光纤26耦合接入三波长参量耦合器33,设置1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35,1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35通过其输出端的1500nm聚焦耦合输出镜27接入到1500nm输出光纤26中,1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35的输入端通过三级光纤耦合器34接在三级光纤输出端36上,三级光纤输出端36由三级光纤结构49的三级光纤圈25引出;设置信号光970nm四波混频的周期极化铌酸锂激光谐振腔38的结构,从其输入端依次设置三波长输入镜39、970nm四波混频周期极化铌酸锂激光晶体40、970nm输出镜41、970nm聚焦耦合输出镜42,970nm聚焦耦合输出镜42耦合接入970nm输出光纤43,设置1319nm激光谐振腔24,1319nm激光谐振腔24通过其输出端的1319nm聚焦耦合输出镜18接入到1319nm输出光纤19中,1319nm激光谐振腔24通过其输入端的二级光纤耦合器17接在二级光纤输出端16上,二级光纤输出端16从三级光纤结构49的二级光纤圈15上引出;设置1064nm谐振腔14,1064nm谐振腔14的输出端通过1064nm聚焦f禹合输出镜
12接入到1064nm输出光纤13中,1064nm谐振腔14通过其输入端的一级光纤耦合器8接在一级光纤输出端7上,一级光纤输出端7由三级光纤结构49的一级光纤圈6引出;设置1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35,从其输入端起依次设置:三级光纤输入镜32、1064nm参量振荡基频激光晶体31、参量振荡输入镜30、1500nm周期极化铌酸锂激光晶体29、1500nm输出镜28、输出端的1500nm聚焦耦合输出镜27,由此构成1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35 ;设置1319nm激光谐振腔24,从其输入端起依次设置:二级输入镜23、1319nm基频激光晶体22、1319nm输出镜21、与输出端的1319nm聚焦耦合输出镜18,由此构成1319nm激光谐振腔24 ;设置1064nm谐振腔14,从其输入端起依次设置:一级输入镜9、1064nm激光晶体10、1064nm输出镜11与输出端的1064nm聚焦耦合输出镜12,由此构成1064nm谐振腔14,设置三级光纤结构49,三级光纤结构49由一级光纤圈6、二级光纤圈15与三级光纤圈25连接一体而成,一级光纤圈6通过808nm泵浦稱合器4连接在半导体模块2上,半导体模块2由半导体模块电源5供电,上述全部光学元件都安装在光学轨道及光机具I上,在光学轨道及光机具I上设置风扇3,总体构成970nm、1500nm双波长光纤输出激光器结构。
[0020]工作过程:
[0021]半导体模块电源5供电给半导体模块2供电,半导体模块2发射808nm激光经808nm泵浦稱合器4稱合进入一级光纤圈6,从而进入三级光纤结构49的二级光纤圈15与三级光纤圈25,808nm激光在三级光纤结构49中得到增益,从由三级光纤圈25引出三级光纤输出端36,输入808nm激光进入1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35,经1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35的1064nm参量振荡基频激光晶体31生成的1064nm激光去泵浦光学参量振荡生成1500nm激光,经1500nm聚焦耦合输出镜27耦合到1500nm输出光纤26中,由其输入1500nm激光到三波长参量耦合器33中;从由二级光纤圈15引出二级光纤输出端16,输入808nm激光进入1319nm激光谐振腔24,经1319nm激光谐振腔24的1319nm基频激光晶体22生成1319nm激光,经1319nm聚焦耦合输出镜18耦合到1319nm输出光纤19中,由其输入1319nm激光到三波长参量耦合器33中;从由一级光纤圈6引出一级光纤输出端7,输入808nm激光进入1064nm谐振腔14,1064nm谐振腔14生成1064nm基频激光,经1064nm聚焦耦合输出镜12耦合到1064nm输出光纤13中,由其输入1064nm激光到三波长参量耦合器33中;从而,1500nm激光、1064nm激光与1319nm激光经三波长参量耦合器33耦合进入970nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔38,信号光970nm、闲频光1500nm、泵浦光I 1064nm与泵浦光II 1319nm发生四波混频效应,使信号光970nm发生、增益,信号光970nm经970nm聚焦耦合输出镜42与970nm输出光纤43输出970nm激光输出44,在1500nm激光输出光纤27尾段设置1500nm分束光纤圈46,分束一路 1500nm激光输出。
【主权项】
1.一种物联网用970nm、1500nm双波长光纤输出激光器,其特征为,在1500nm激光输出光纤尾段设置1500nm分束光纤圈,分束一路1500nm激光输出,设置信号光970nm、闲频光1500nm、泵浦光I 1064nm与泵浦光II 1319nm进入970nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔,发生四波混频效应,生成信号光970nm激光输出,形成970nm、1500nm双波长光纤激光输出。
【文档编号】H01S3/109GK105896293SQ201410605117
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年10月29日
【发明人】王涛, 王茁, 赵义鹏, 王天泽
【申请人】南京汇邦智能科技有限公司
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