激光器与应用技术领域。
背景技术：
726nm、515nm、777nm、1452nm、1030nm、2904nm、1988nm七波长激光，是用于海洋探测、海洋监测、激光雷达，海水淡化检测、激光源、物化分析等应用的激光，它可作为海洋探测、海洋监测用的726nm、515nm、777nm、1452nm、1030nm、2904nm、1988nm七波长应用光源，它还用于海洋探测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。
技术实现要素：
一种海洋探测用726nm、515nm、777nm、1452nm、1030nm、2904nm、1988nm七波长光纤激光器，谐振腔设置为四方形环形光纤激光腔，在四方形环形光纤激光腔的四个角上设置深刻蚀光纤直角反射镜，在上边光路的中间位置设置信号光λxⅰ2904nm波长周期极化铌酸锂四波混频激光谐振腔，在左边光路的中间位置设置倍频光ⅰλbⅰ515nm的倍频谐振腔ⅰ，在右边光路的中间位置设置闲频光ⅱλlⅱ1988nm的光学参量振荡器1，在下边光路的右段设置倍频光ⅱλbⅱ726nm的倍频谐振腔ⅱ19，总体构成726nm、515nm、777nm、1452nm、1030nm、2904nm、1988nm七波长光纤激光器。
技术方案：
整体光路：726nm、515nm、777nm、1452nm、1030nm、2904nm、1988n七
波长激光器谐振腔，它的腔型设置为四方形环形光纤激光腔，在四方形环形光纤激光腔的四个角上设置深刻蚀光纤直角反射镜，构成环形光纤激光腔
闲频光ⅱλlⅱ1988nm光学参量振荡器的信号光2904nm(λxⅰ)作为信号光λxⅰ2904nm四波混频效应信号光的种子光。
信号光λxⅰ2904nm的倍频光1452nm是信号光λxⅰ2904nm四波混频效应泵浦光1452nm的种子光。
上边光路为：信号光λxⅰ2904nm波长周期极化铌酸锂四波混频激光谐振腔，产生四波混频信号光λxⅰ2904nm激光的输出与闲频光ⅰλlⅰ777nm的输出。
右边光路为：闲频光ⅱλlⅱ为1988nm波长的周期极化铌酸锂光学参量振荡器，产生光学参量振荡的信号光2904nm激光与闲频光ⅱλlⅱ为1988nm激光输出，这里，信号光2904nm激光作为四波混频激光效应的信号光的种子光。
左边光路为：倍频光ⅰλbⅰ515nm的倍频谐振腔ⅰ，是将泵浦光ⅰ1030nm倍频输出515nm激光，倍频光ⅰλbⅰ515nm的倍频谐振腔ⅰ设置为泵浦光ⅰ1030nm的70%的透过率，设计左泵浦光ⅰ1030nm仅30%参与倍频反应，余下的70%泵浦光ⅰ1030nm将进入四波混频激光谐振腔，作为泵浦光ⅰ。
右边光路为：闲频光ⅱλlⅱ为1988nm的光学参量振荡器,由右光路的泵浦光ⅰ1030nm泵浦驱动，右光路的泵浦光ⅰ1030nm来源于泵浦光ⅰλcⅰ1030nm光纤器，它通过耦合光纤圈ⅰ进入四方形环形光纤激光腔，分左右两路传播，左右两路能量相等，左路传播为左路泵浦，右路传播为右路泵浦。
下边光路为：泵浦光ⅰ与泵浦光ⅱ接入光路与倍频光ⅱλbⅱ726nm的倍频谐振腔,泵浦光ⅰ1030nm激光经过耦合光纤圈ⅰ引入四方形环形光纤激光腔。
底层为：激光电源、泵浦驱动与耦合器。以上全部器件安装在光学轨道及光机具上。
本发明的核心内容：
一种海洋探测用726nm777nm1452nm2904nm1988nm七波长光纤激光器，激光谐振腔设置为四方形环形光纤激光腔，泵浦光ⅰλcⅰ1030nm、泵浦光ⅱλcⅱ1452nm、倍频光ⅰλbⅰ515nm、倍频光ⅱλbⅱ726nm、光学参量振荡器闲频光ⅱλlⅱ1988nm、四波混频谐振腔的闲频光ⅰλlⅰ777nm、四波混频谐振腔信号光λxⅰ2904nm，这个七波长激光器谐振腔波长的匹配方案：
信号光λxⅰ2904nm四波混频效应的波长的匹配方案：
泵浦光ⅰλcⅰ为1030nm，泵浦光ⅱλcⅱ为1452nm，信号光λxⅰ为2904nm，闲频光ⅰλlⅰ为777nm，这四个波长的激光发生四波混频效应,获得信号光λxⅰ为2904nm与闲频光ⅰλlⅰ为777nm增益。
闲频光ⅱλlⅱ1988nm光学参量振荡器效应的波长的匹配方案：
泵浦光ⅰ为λcⅰ为1030nm、信号光λxⅰ2904nm、闲频光ⅱλlⅱ1988nm，这三个波长的激光发生参量振荡效应，获得信号光λxⅰ2904nm与闲频光ⅱλlⅱ1988nm增益。
倍频光ⅰλbⅰ515nm倍频效应的波长的匹配方案：
泵浦光ⅰλcⅰ为1030nm发生倍频效应产生倍频光ⅰλbⅰ515nm。
倍频光ⅱλbⅱ726nm倍频效应的波长的匹配方案：
泵浦光ⅱλcⅱ为1452nm发生倍频效应产生倍频光ⅱλbⅱ726nm。
闲频光ⅱλlⅱ1988nm光学参量振荡器的信号光2904nm(λxⅰ)作为信号光λxⅰ2904nm四波混频效应信号光的种子光。
信号光λxⅰ2904nm的倍频光1452nm是信号光λxⅰ2904nm四波混频效应泵浦光1452nm的种子光。
附图说明：
附图为本专利的结构图，附图其中为：1、闲频光ⅰλlⅰ777nm波长的分束输出光纤圈，2、深刻蚀光纤直角反射镜ⅰ，3、耦合器ⅰ，4、信号光λxⅰ2904nm波长周期极化铌酸锂四波混频激光谐振腔，5、信号光λxⅰ2904nm的分束输出光纤圈,6、四方形环形光纤激光腔，7、深刻蚀光纤直角反射镜ⅱ,8、耦合器ⅱ，9、726nm、515nm、777nm、1452nm、1030nm、2904nm、1988nm七波长激光器谐振腔，10、倍频光ⅰλbⅰ515nm分束输出光纤圈，11、闲频光ⅱλlⅱ1988nm的分束输出光纤圈，12、耦合器ⅲ，13,耦合器ⅳ，14、倍频光ⅰλbⅰ515nm的倍频谐振腔ⅰ，15、耦合器ⅴ，16、闲频光ⅱλlⅱ为1988nm的光学参量振荡器，17、耦合器ⅵ，18、耦合器ⅶ，19、倍频光ⅱλbⅱ726nm的倍频谐振腔ⅱ，20、耦合器ⅷ，21、深刻蚀光纤直角反射镜ⅲ，22、耦合光纤圈ⅰ，23、泵浦光ⅰλcⅰ1030nm光纤器，24、泵浦耦合器ⅰ，25、泵浦光ⅰ驱动源，26、光学轨道及光机具，27、耦合光纤圈ⅱ，28、泵浦光ⅱ泵浦耦合器ⅱ，29、泵浦光ⅱ驱动源，30、泵浦光ⅱλc21452nm光纤器，31、激光电源，32、倍频光ⅱλbⅱ726nm分束输出光纤圈，33、深刻蚀光纤直角反射镜ⅳ，34、泵浦光ⅱλcⅱ1452nm输出，35、倍频光ⅱλbⅱ726nm输出，36、光学参量振荡器闲频光ⅱλlⅱ1988nm输出，37、四波混频谐振腔的闲频光ⅰλlⅰ777nm的输出，38、泵浦光ⅰλcⅰ1030nm输出，39、倍频光ⅰλbⅰ515nm输出，40、四波混频谐振腔信号光λxⅰ2904nm输出。
具体实施方式：
设置726nm、515nm、777nm、1452nm、1030nm、2904nm、1988nm七波长激光器谐振腔9，谐振腔型设置为：四方形环形光纤激光腔6，在四方形环形光纤激光腔6的四个角上设置：深刻蚀光纤直角反射镜ⅰ1、深刻蚀光纤直角反射镜ⅱ7、深刻蚀光纤直角反射镜ⅲ18与深刻蚀光纤直角反射镜ⅳ21，在四方形环形光纤激光腔6的上边光路的中间位置设置信号光λxⅰ2904nm波长周期极化铌酸锂四波混频激光谐振腔4，信号光λxⅰ2904nm波长周期极化铌酸锂四波混频激光谐振腔4的左端设置耦合器ⅰ3，耦合器ⅰ3与四方形环形光纤激光腔6的光纤连接，信号光λxⅰ2904nm波长周期极化铌酸锂四波混频激光谐振腔4的右端设置耦合器ⅱ8，耦合器ⅱ8与四方形环形光纤激光腔6的光纤连接，在四方形环形光纤激光腔6的上边光路左段光纤上设置信号光λxⅰ2904nm的分束输出光纤圈5，在四方形环形光纤激光腔6的上边光路右段光纤上设置闲频光ⅰλlⅰ777nm波长的分束输出光纤圈1，在四方形环形光纤激光腔6的左边光路的中间位置设置倍频光ⅰλbⅰ515nm的倍频谐振腔ⅰ14，在倍频光ⅰλbⅰ515nm的倍频谐振腔ⅰ14的上端设置耦合器ⅳ13，耦合器ⅳ13与四方形环形光纤激光腔6的光纤连接，在倍频光ⅰλbⅰ515nm的倍频谐振腔ⅰ14的下端设置耦合器ⅴ15，耦合器ⅴ15与四方形环形光纤激光腔6的光纤连接，在四方形环形光纤激光腔6的右边光路的中间位置设置闲频光ⅱλlⅱ为1988nm的光学参量振荡器16，在闲频光ⅱλlⅱ为1988nm的光学参量振荡器16的上端设置耦合器ⅲ12，耦合器ⅲ12与四方形环形光纤激光腔6的光纤连接，在闲频光ⅱλlⅱ为1988nm的光学参量振荡器16的下端设置耦合器ⅵ17，耦合器ⅵ17四方形环形光纤激光腔6的光纤连接，在四方形环形光纤激光腔6的下边光路的左段设置耦合光纤圈ⅰ1，耦合光纤圈ⅰ1与其下边的泵浦光ⅰλcⅰ1030nm光纤器23连接，在耦合光纤圈ⅰ1与泵浦光ⅰλcⅰ1030nm光纤器23连接处引出泵浦光ⅰλcⅰ1030nm输出38，在泵浦光ⅰλcⅰ1030nm光纤器23与泵浦光ⅰ驱动源25之间设置泵浦耦合器ⅰ24，耦合连接，在四方形环形光纤激光腔6的下边光路的右段设置倍频光ⅱλbⅱ726nm的倍频谐振腔ⅱ19；在四方形环形光纤激光腔6的下边光路的中段设置耦合光纤圈ⅱ27，耦合光纤圈ⅱ27的下边与泵浦光ⅱλc21452nm光纤器30连接，泵浦光ⅱλc21452nm光纤器30与泵浦光ⅱ驱动源29之间设置泵浦光ⅱ泵浦耦合器ⅱ28，耦合连接，设置泵浦光ⅱλcⅱ1452nm输出34，倍频光ⅱλbⅱ726nm输出35，光学参量振荡器闲频光ⅱλlⅱ1988nm输出36、四波混频谐振腔的闲频光ⅰλlⅰ777nm的输出37、泵浦光ⅰλcⅰ1030nm输出38、倍频光ⅰλbⅰ515nm输出39与四波混频谐振腔信号光λxⅰ2904nm输出40，上述全部光学元件都安装在光学轨道及光机具1上，总体构成726nm、515nm、777nm、1452nm、1030nm、2904nm、1988nm七波长光纤输出激光器结构。
工作过程:
激光电源31为泵浦光ⅰ驱动源25与泵浦光ⅱ驱动源29供电，泵浦光ⅰ驱动源25通过泵浦耦合器ⅰ24泵浦驱动泵浦光ⅰλcⅰ1030nm光纤器23，泵浦光ⅰλcⅰ1030nm光纤器23生成1030nm光纤激光，它经过耦合光纤圈ⅰ22进入四方形环形光纤激光腔6，向左向传输的1030nm光纤激光经过深刻蚀光纤直角反射镜ⅲ21进入四方形环形光纤激光腔6的左边光纤光路中，经耦合器ⅴ15进入倍频光ⅰλbⅰ515nm的倍频谐振腔ⅰ14，发生倍频效应，产生倍频光ⅰλbⅰ515nm激光，由倍频光ⅰλbⅰ515nm分束输出光纤圈10引出，形成倍频光ⅰλbⅰ515nm输出39；泵浦光ⅱ驱动源29通过泵浦光ⅱ泵浦耦合器ⅱ28泵浦驱动泵浦光ⅱλc21452nm光纤器30，泵浦光ⅱλc21452nm光纤器30生成1452nm光纤激光，它经过耦合光纤圈ⅱ27进入四方形环形光纤激光腔6，1452nm光纤激光经过耦合器ⅷ20进入倍频光ⅱλbⅱ726nm的倍频谐振腔ⅱ19，发生倍频效应，生成倍频光ⅱλbⅱ726nm激光，由倍频光ⅱλbⅱ726nm分束输出光纤圈32引出，形成倍频光ⅱλbⅱ726nm输出35。
进入四方形环形光纤激光腔6的左边光纤光路中的1030nm光纤激光，除了参加倍频效应之外余下的1030nm光纤激光将直接从倍频光ⅰλbⅰ515nm的倍频谐振腔ⅰ14通过，进入深刻蚀光纤直角反射镜ⅱ7，由深刻蚀光纤直角反射镜ⅱ7将其直角反射传输到四方形环形光纤激光腔6的上边光纤光路中，这个1030nm光纤激光经耦合器ⅱ8进入信号光λxⅰ2904nm波长周期极化铌酸锂四波混频激光谐振腔4中，这个1030nm光纤激光将作为四波混频的泵浦光ⅰ1030nm。
1030nm泵浦光经耦合光纤圈ⅰ22进入四方形环形光纤激光腔6后，向右向传输的1030nm光纤激光通过倍频光ⅱλbⅱ726nm的倍频谐振腔ⅱ19传输到深刻蚀光纤直角反射镜ⅳ33，由深刻蚀光纤直角反射镜ⅳ33将这个1030nm光纤激光直角反射到四方形环形光纤激光腔6的右边光纤光路中，这个1030nm光纤激光经过耦合器ⅵ17进入闲频光ⅱλlⅱ为1988nm的光学参量振荡器16中，由这个1030nm光纤激光作为泵浦光引发闲频光ⅱλlⅱ为1988nm的光学参量振荡器16发生光学参量振荡效应，生成信号光2904nm激光与闲频光ⅱλlⅱ1988nm激光，其中，闲频光ⅱλlⅱ1988nm激光经由闲频光ⅱλlⅱ1988nm的分束输出光纤圈11引出，形成闲频光ⅱλlⅱ1988nm输出36，信号光2904nm激光经深刻蚀光纤直角反射镜ⅰ2直角反射传输到耦合器ⅰ3，由耦合器ⅰ3将信号光2904nm激光耦合进入信号光λxⅰ2904nm波长周期极化铌酸锂四波混频激光谐振腔4中，它作为信号光的种子光2904nm。
在进入倍频光ⅱλbⅱ726nm的倍频谐振腔ⅱ19的泵浦光ⅱλc21452nm中，除了参加倍频光ⅱλbⅱ726nm的倍频的之外，设置倍频谐振腔ⅱ19的泵浦光ⅱλc21452nm的通过率为68%，其中32%参加倍频效应，余下的68%的1452nm激光将通过倍频谐振腔ⅱ19传输到深刻蚀光纤直角反射镜ⅳ33上，由深刻蚀光纤直角反射镜ⅳ33将1452nm激光直角反射到四方形环形光纤激光腔6的右光纤光路中，这里设置闲频光ⅱλlⅱ为1988nm的光学参量振荡器16对1452nm激光高透射镜片，使这个1452nm激光全部通过，这个1452nm激光再经深刻蚀光纤直角反射镜ⅰ2反射传输到耦合器ⅰ3中，耦合器ⅰ3将这个1452nm激光引入4、信号光λxⅰ2904nm波长周期极化铌酸锂四波混频激光谐振腔，这个1452nm激光将作为四波混频的泵浦光ⅱ1452nm。
从上可知，四波混频激光谐振腔4获得了泵浦光ⅰ1030nm、泵浦光ⅱ1452nm，
信号光的种子光2904nm，它们发生四波混频效应，生成四波混频信号光λxⅰ2904nm激光的输出与闲频光ⅰλlⅰ777nm的输出。