一种物联网用双端输出1064nm与1319nm双波长光纤激光器的制造方法

一种物联网用双端输出1064nm与1319nm双波长光纤激光器的制造方法
【专利摘要】一种物联网用双端输出1064nm与1319nm双波长光纤激光器，其特征为：它由多模泵浦二极管模块组发射808nm泵浦光，经耦合器耦合到双端输出单层808nm泵浦光传输光纤中，从它的左右两端输出，右路，808nm泵浦光经右光纤耦合器，耦合到右双包层Nd3+：YAG单晶光纤输入端，它进入到右双包层Nd3+：YAG单晶光纤，使其辐射1319nm光子，在右该光纤输入端与输出端组成的谐振腔内放大，输出1319nm激光，经扩束镜与聚焦镜输出1319nm激光，左路与右路光纤主体相同，但光纤输入出端镀膜相应的膜，输出1064nm，左右路双端输出1064nm与1319nm双波长激光。
【专利说明】—种物联网用双端输出1064nm与1319nm双波长光纤激光器技术背景:
[0001]1064nm波长激光与1319nm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，它还可作为物联网用全彩色激光的三基色之一的红光光源，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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[0002]—种物联网用双端输出1064nm与1319nm双波长光纤激光器,其特征为:它由多模泵浦二极管模块组发射808nm泵浦光，经耦合器耦合到双端输出单层808nm泵浦光传输光纤中，从它的左右两端输出，右路，808nm泵浦光经右光纤耦合器，耦合到右双包层Nd3+:YAG单晶光纤输入端，它进入到右双包层Nd3+:YAG单晶光纤，使其辐射1319nm光子，在右该光纤输入端与输出端组成的谐振腔内放大，输出1319nm激光,经扩束镜与聚焦镜输出1319nm激光,左路与右路光纤主体相同,但光纤输入出端镀膜相应的膜,输出1064nm,左右路双端输出1064nm与1319nm双波长激光。
[0003]本发明方案一、一种物联网双端输出1064nm与1319nm双波长光纤激光器方法与
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[0004]它由二极管模块组发射808nm泵浦光，经光纤耦合器耦合到双端输出单层808nm泵浦光传输光纤中，双端输出单层808nm传输光纤从它的左右两端输出。
[0005]右路，808nm泵浦光，经光纤耦合器耦合到双包层Nd3+:YAG单晶光纤的内外包层之间，内包层采用椭圆形结构，外包层采用圆形结构，泵浦光在内包层和外包层之间来回反射，多次穿过单模纤芯被其吸收，单模纤芯Nd3+:离子吸能发生能级跃迁,福射1319nm光子，它在由左光纤输出端与右光纤输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1319nm激光，经右扩束镜与右聚焦镜输出1319nm激光，在经右棱镜分光，分为杂光、棱镜后右路输出1319nm 激光。
[0006]左路，808nm泵浦光左光纤耦合器，耦合到左双包层Nd3+:YAG单晶光纤输入端，它进入到它进入到左双包层Nd3+:YAG单晶光纤的内外双包层之间，内包层采用椭圆形结构，外包层采用圆形结构，泵浦光在内包层和外包层之间来回反射，多次穿过单模纤芯被其吸收，单模纤芯Nd3+:离子吸能发生能级跃迁,福射1064nm光子,在左双包层Nd3+:YAG单晶光纤输入端与输出端组成的谐振腔内放大，经其输出1064nm激光,经左扩束镜与左聚焦镜输出1064nm激光,在经左棱镜分光,分为杂光、棱镜后左路输出1064nm激光。
[0007]由此，左路输出1064nm激光与右路输出1319nm激光，形成双端双波长输出。
[0008]本发明方案二、光纤设置方案。
[0009]泵浦光纤:米用双端输出单层808nm泵浦光传输光纤,光纤设计为圆环形,其中间端设置耦合器，两端输出。
[0010]右路光纤，采用双包层Nd3+:YAG单晶光纤，其玻璃基质分裂形成的非均匀展宽造成吸收带较宽，即玻璃光纤对入射泵浦光的晶体相位匹配范围宽，采用双包层光纤的包层泵浦技术，双包层光纤由四个层次组成:①光纤芯内包层外包层保护层，采用包层泵浦技术如下，采用一组多模泵浦二极管模块组发出泵浦光，经光纤耦合器是耦合到内包层与外包层之间，内包层采用椭圆形结构，外包层采用圆形结构，泵浦光在内包层和外包层之间来回反射，多次穿过单模纤芯被其吸收，单模纤芯Nd3+:离子吸能发生能级跃迁，辐射1319nm光子，光纤输入端镀对1319nm波长光高反射率膜，光纤输出端镀对1319nm波长光T = 3%的反射率膜，光纤输入端与输出端形成谐振腔，光纤设计为圆环形，其输入端设置率禹合器。
[0011]右路光纤，与左路光纤主体相同，但唯一区别是，光纤输入出端镀1064nm波长膜层，
[0012]本发明方案三、镀膜方案设置。
[0013]泵浦光纤:镀808nm高透射率膜。
[0014]右路光纤:光纤输入端镀对1319nm波长光高反射率膜,光纤输出端镀对1319nm波长光T = 3%的反射率膜；光纤输入输出端镀1064nm激光增透膜，为抑制1064nm的生成。
[0015]左路光纤:光纤输入端镀对1064nm波长光高反射率膜,光纤输出端镀对1064nm波长光T = 3%的反射率膜。
[0016]本发明方案四、应用方案。
[0017]左右两端输出激光，实施互为基准、互为信号光、互为种子光，同时输出，避免干涉。
[0018]光纤激光器具有免调节、免维护、高稳定性的优点。
[0019]本发明核心内容:
[0020]1.设置半导体模块，由半导体模块电源供电，输出808nm波长泵浦光，在半导体模块上设置耦合器，耦合器之上设置泵浦光纤，由耦合器将808nm波长泵浦光耦合进入泵浦光纤的内外包层之间，设置来回反射泵浦光的内外包层结构，设置多次穿过而被其吸收的纤芯结构，辐射1064nm光子，设置泵浦光纤为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构，即泵浦光纤同向双侧输出端镜结构，设置由泵浦光纤右输出端镜与泵浦光纤左输出端镜构成的1064nm光子激光谐振腔，形成双1064nm激光输出，泵浦光纤同向双侧输出端镜结构之上，分别设置双端相向输入与输出的1064nm波长的光纤,在泵浦光纤右输出端镜之上,设置右耦合器，在右耦合器之上设置1064nm波长的光纤的输入端镜，由右耦合器耦合连接泵浦光纤右输出端镜与1064nm波长的光纤的输入端镜,泵浦光纤右输出端镜输出的1064nm激光经右稱合器进入1064nm波长的光纤,设置1064nm波长的光纤的输入端镜与输出端镜为:发生信号光波长1500nm红外光与闲频光波长3660nm红外光的1064nm波长的光纤结构，设置泵浦光倍频形成波长532nm绿光结构，即形成1500nm红外光与532nm绿光双波长光输出，经过经扩束镜扩束、右聚焦镜聚焦后，右路输出1500nm红外光与532nm绿光双波长输出，经14右分束棱镜，分开输出1500nm红外光与532nm绿光；左路光与右路过程相同，同样，左路亦形成1500nm红外光与532nm绿光双波长光输出，亦即形成双端输出光参量振荡1500nm与532nm双波长光纤激光器。
[0021]2.采用双包层光纤作为泵浦光纤用，泵浦光纤输出端镜镀808nm波长光高透射率膜，镀1064nm波长光高反射率膜。
[0022]3.设置1064nm波长的光纤，它采用双包层光纤，1064nm波长的光纤输入端镜，镀808nm波长光高透射率膜，镀1064nm红外光高反射率膜；设置1319nm波长的光纤，1319nm波长的光纤输入端镜，镀808nm波长光高透射率膜，镀1319nm红外光光高透射率膜。
[0023]4.左右两路双端输出1064nm红外光与131nm红外光双波长激光，它们可以互为基准，可以交叉为信号源，实现同步运转，避免发生干涉。

【专利附图】

【附图说明】
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[0024]附图为本发明的结构图，下面结合【专利附图】

【附图说明】一下工作过程。
[0025]附图其中为:1、半导体模块，2、耦合器，3、泵浦光纤，4、泵浦光纤右输出端镜，5、右路率禹合器，6、右路1064nm波长的光纤输入端镜,7、右路1064nm波长的光纤,8、右路1064nm波长的光纤输出端镜，9、右扩束镜，10、右聚焦镜，11、右路1064nm激光输出，12、杂光输出，13、1064nm nm波长激光输出，14、右分束棱镜，15、左分束棱镜，16、1064nm波长激光输出，17、杂光输出，18、左路1319nm波长激光输出，19、左聚焦镜，20、左扩束镜，21、左路1319nm波长的光纤输出端镜，22、左路1319nm波长的光纤,23、左路1064nm波长的光纤输入端镜，24、左路稱合器,25、泵浦光纤左输出端镜,26、风扇，27、半导体模块电源,28、光学轨道及光机具。

【具体实施方式】
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[0026]设置半导体模块1，它由半导体模块电源27供电，输出808nm波长泵浦光，在半导体模块I上设置耦合器2，耦合器2之上设置泵浦光纤3，由耦合器2将808nm波长泵浦光耦合进入泵浦光纤3中，设置泵浦光纤3为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构，即泵浦光纤同向双侧输出端镜结构，设置由泵浦光纤右输出端镜4与光纤左输出端镜25构成的808nm激光的双端输出，形成双808nm激光输出，在泵浦光纤3同向双侧输出端镜结构之上，分别设置双端相向输入与输出的1064nm波长的光纤激光谐振腔与1319nm波长的光纤激光谐振腔结构，具体的，在泵浦光纤右输出端镜4之上，设置右耦合器5，在右耦合器5之上设置1064nm波长的光纤的输入端镜6,由右f禹合器5 I禹合连接泵浦光纤右输出端镜4与1064nm波长的光纤的输入端镜6，808nm激光经右耦合器进入1064nm波长的光纤7中，将1064nn波长的光纤输入端镜6与1064nm波长的光纤输出端镜8设置为:发生1064波长谐振腔结构，同时将1064nm波长的光纤输入端镜6与1064nm波长的光纤器输出端镜8设置为设置为1064波长谐振腔结构，经过经右扩束镜9扩束、右聚焦镜10聚焦后，右路输出1064nm波长11输出，经右分束棱镜14，分开1064nm激光12与杂光13。
[0027]左路，，在泵浦光纤左输出端镜25之上，设置左耦合器24，在左耦合器24之上设置1319nm波长的光纤的输入端镜23,由左f禹合器24 I禹合连接泵浦光纤左输出端镜25与1064nm波长的光纤的输入端镜23,808nm激光经左稱合器24进入1319nm波长的光纤22中，将1319nm波长的光纤输入端镜23与1319nm波长的光纤输出端镜21设置为:1319波长激光谐振腔结构，上面依次设置左扩束镜20、左聚焦镜19，左路输出1319nm波长18输出，经左分束棱镜15，分开1319nm激光16与杂光17。
[0028]左路输出1319nm红外光16与右路输出1064nm红外光13双波长输出，亦即形成双端1064nm与1319nm双波长光纤激光器。
[0029]除二极管模块组电源外，上述全部器件均装置在光学轨道及光机具28上，由风扇26对它实施风冷,组成双端输出1064nm红外光与1319nm红外光双波长光纤激光器。
【权利要求】
1.一种物联网用双端输出1064nm与1319nm双波长光纤激光器,其特征为:设置半导体模块，由半导体模块电源供电，输出808nm波长泵浦光，在半导体模块上设置耦合器，耦合器之上设置泵浦光纤，由耦合器将808nm波长泵浦光耦合进入泵浦光纤的内外包层之间，设置来回反射泵浦光的内外包层结构，设置多次穿过而被其吸收的纤芯结构，辐射1064nm光子，设置泵浦光纤为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构，即泵浦光纤同向双侧输出端镜结构，设置由泵浦光纤右输出端镜与泵浦光纤左输出端镜构成的1064nm光子激光谐振腔，形成双1064nm激光输出，泵浦光纤同向双侧输出端镜结构之上，分别设置双端相向输入与输出的1064nm波长的光纤,在泵浦光纤右输出端镜之上，设置右I禹合器，在右率禹合器之上设置1064nm波长的光纤的输入端镜，由右I禹合器I禹合连接泵浦光纤右输出端镜与1064nm波长的光纤的输入端镜,泵浦光纤右输出端镜输出的1064nm激光经右f禹合器进入1064nm波长的光纤,设置1064nm波长的光纤的输入端镜与输出端镜为:发生信号光波长1500nm红外光与闲频光波长3660nm红外光的1064nm波长的光纤结构，设置泵浦光倍频形成波长532nm绿光结构，即形成1500nm红外光与532nm绿光双波长光输出，经过经扩束镜扩束、右聚焦镜聚焦后，右路输出1500nm红外光与532nm绿光双波长输出，经14右分束棱镜，分开输出1500nm红外光与532nm绿光；左路光与右路过程相同，同样，左路亦形成1500nm红外光与532nm绿光双波长光输出，亦即形成双端输出光参量振荡1500nm与532nm双波长光纤激光器。
2.根据权利要求1，一种物联网用双端输出1064nm与1319nm双波长光纤激光器,其特征为:2.采用双包层光纤作为泵浦光纤用，泵浦光纤输出端镜镀808nm波长光高透射率膜，镀1064nm波长光高反射率膜。
3.根据权利要求1，一种物联网用双端输出1064nm与1319nm双波长光纤激光器,其特征为:设置1064nm波长的光纤,它米用双包层光纤，1064nm波长的光纤输入端镜,镀808nm波长光高透射率膜，镀1064nm红外光高反射率膜；设置1319nm波长的光纤，1319nm波长的光纤输入端镜，镀808nm波长光高透射率膜，镀1319nm红外光光高透射率膜。
4.根据权利要求1，一种物联网用双端输出1064nm与1319nm双波长光纤激光器，其特征为:左右两路双端输出1064nm红外光与131nm红外光双波长激光，它们可以互为基准，可以交叉为信号源，实现同步运转，避免发生干涉。
【文档编号】H01S3/067GK104518402SQ201310467966
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】王涛, 王天泽, 张浩源, 高超, 刘翔宇, 李雪松 申请人:无锡津天阳激光电子有限公司