3+ZBLAN (氟化物)光纤6的内包层中，双包层掺Er3+ZBLAN光纤6从尾端向第一准直透镜7输出激光，第一准直透镜7对激光准直后得到平行光，平行光由聚焦透镜8聚焦到等效可饱和吸收体9，等效可饱和吸收体9透射平行光得到透射光，透射光经过第二准直透镜10准直后垂直射入并通过高反射镜11。在本实施例中，第一激光泵浦源1、第二激光泵浦源2均采用半导体激光泵浦源，且第一泵浦光的波长范围为970?980nm，第二泵浦光的波长范围为1900?2000nm。等效可饱和吸收体9为Fe:2+ZnSe晶体，高反射镜11为镀金反射镜。
[0020]其中，高反射镜11的反射波长为3?5 μ m，高反射镜11与双包层掺Er3+ZBLAN光纤6的前端面构成激光谐振腔，且在双包层掺Er3+ZBLAN光纤6中，Er3+离子的能级跃迀对应3.2?3.9 μm波长的跃迀福射，以实现输出波长大于3 μπι的高功率脉冲激光。通过本发明实施例的双波长调Q脉冲光纤激光器，输出的高功率激光脉冲波长可以达到3.2?3.9 μπι。
[0021]下面将结合图2说明在本发明实施例的工作过程。在本发明实施例的一种应用场景中，第一泵浦光的波长为975nm，第二泵浦光的波长为1973nm。第一泵浦光和第二泵浦光通过光合束器3合成为单束泵浦光，单束泵浦光经过二色镜4高透后，再由耦合透镜5耦合进入双包层掺Er3+ZBLAN光纤6的内包层中。当第一激光泵浦源I泵浦开始时，位于能级4115/212上的粒子通过基态吸收被抽运到能级4111/214上，而在4111/214到4113/213达到泵浦阈值之前，能级4111/214上得到的粒子在第二激光泵浦源2的泵浦下，再一次被抽运到能级4F9/216上，在能级4F9/216和能级419/215之间形成粒子数反转，从而形成波长范围在3.2?3.9 μπι的激光辐射，并在等效可饱和吸收体9的作用下，产生稳定的被动调Q脉冲输出。
[0022]在该应用场景中，由于第一泵浦光和第二泵浦光采用的波长分别为975nm和1973nm，该应用场景所采用的是双包层掺Er3+ZBLAN光纤，其中，双包层掺Er3+ZBLAN光纤6中Er3+对应的能级
115/2? 113/2? Ill/2， 4I9/2，4F9/2产生的脉冲激光波长为3.2?3.9 μπι，对应于4F9/2— 419/2能级跃迀。
[0023]通过上述方式，本发明实施例的双波长调Q脉冲光纤激光器采用两个激光泵浦源输出波长不同的两个泵浦光，两个泵浦光被合成后耦合进双包层掺Er3+ZBLAN光纤，并通过等效可饱和吸收体的作用，最终输出波长范围在3.2?3.9 ym的被动调Q脉冲，从而解决了传统光纤激光器采用单一波长泵浦源难以产生波长大于3 μπι的激光的问题。
[0024]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种双波长调Q脉冲光纤激光器，其特征在于，包括第一激光泵浦源、第二激光泵浦源以及顺序连接的光合束器、二色镜、耦合透镜、双包层掺Er3+ZBLAN光纤、第一准直透镜、聚焦透镜、等效可饱和吸收体、第二准直透镜和高反射镜，所述第一激光泵浦源和所述第二激光泵浦源均连接所述光合束器； 所述第一激光泵浦源向所述光合束器输出第一泵浦光，所述第二激光泵浦源向所述光合束器输出波长不同于所述第一泵浦光的第二泵浦光，所述光合束器将所述第一泵浦光和所述第二泵浦光合成为单束泵浦光，所述单束泵浦光经过所述二色镜高透后，再由所述耦合透镜耦合到所述双包层掺Er3+ZBLAN光纤的内包层中，所述双包层掺Er3+ZBLAN光纤从尾端向所述第一准直透镜输出激光，所述第一准直透镜对激光准直后得到平行光，所述平行光由所述聚焦透镜聚焦到所述等效可饱和吸收体，所述等效可饱和吸收体透射所述平行光得到透射光，所述透射光经过所述第二准直透镜准直后垂直射入并通过所述高反射镜； 其中，所述高反射镜的反射波长为3?5 μ m，所述高反射镜与所述双包层掺Er3+ZBLAN光纤的前端面构成激光谐振腔，且在所述双包层掺Er3+ZBLAN光纤中，Er3+离子的能级跃迀对应3.2?3.9 μm波长的跃迀福射，以实现输出波长大于3 μπι的高功率脉冲激光。
2.根据权利要求1所述的双波长调Q脉冲光纤激光器，其特征在于，所述第一泵浦光的波长范围为970?980nm，所述第二泵浦光的波长范围为1900?2000nm。
3.根据权利要求1或2所述的双波长调Q脉冲光纤激光器，其特征在于，所述等效可饱和吸收体为Fe:2+ZnSe晶体。
4.根据权利要求1或2任一项所述的双波长调Q脉冲光纤激光器，其特征在于，所述高反射镜为镀金反射镜。
【专利摘要】本发明提供了一种双波长调Q脉冲光纤激光器。其包括第一激光泵浦源、第二激光泵浦源以及顺序连接的光合束器、二色镜、耦合透镜、双包层掺Er3+ZBLAN光纤、第一准直透镜、聚焦透镜、等效可饱和吸收体、第二准直透镜和高反射镜，第一激光泵浦源和第二激光泵浦源均连接所述光合束器。高反射镜的反射波长为3～5μm，高反射镜与双包层掺Er3+ZBLAN光纤的前端面构成激光谐振腔，且在双包层掺Er3+ZBLAN光纤中，Er3+离子的能级跃迁对应3.2～3.9μm波长的跃迁辐射，以实现输出波长大于3μm的高功率脉冲激光。通过上述方式，本发明能够解决传统光纤激光器采用单一波长泵浦源难以产生波长大于3μm的激光的问题。
【IPC分类】H01S3-11, H01S3-094, H01S3-067
【公开号】CN104852260
【申请号】CN201510290574
【发明人】李剑峰, 舒慧, 罗鸿禹, 王乐乐, 李卓, 刘永
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月29日