納秒光纖綠光激光器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種納秒光纖綠光激光器，包括激光種子源、多級泵浦源、多級合束器、多級有源光纖和倍頻晶體，激光種子源發(fā)出種子光，多級泵浦源發(fā)出多級泵浦光，多級合束器與對應(yīng)級別的泵浦源連接，多級有源光纖與對應(yīng)級別的合束器連接，用于對接收的耦合光功率放大，倍頻晶體接收經(jīng)多級功率放大后獲取的基頻光，并對其進(jìn)行倍頻處理得到綠光激光；將種子光進(jìn)行泵浦后進(jìn)行合束得到耦合光，通過多級有源光纖對該耦合光進(jìn)行多級功率放大，在進(jìn)行每級功率放大時均進(jìn)行一次泵浦，進(jìn)一步增強種子光的功率，最后通過倍頻晶體倍頻得到綠光激光；可以得到高質(zhì)量的窄線寬、高單脈沖能量的綠光激光，能量轉(zhuǎn)換效率高。

Nanosecond fiber green laser

The invention relates to a nanosecond fiber laser, including laser seed source, multistage pump source, multi beam combiner, multilevel active fiber and crystal seed laser source emits seed light, multistage pump source a multilevel pump, pump source multi beam combiner and corresponding level connection, multilevel active fiber and the corresponding the level of the combiner is connected, is used for amplifying the coupling optical power received by the receiving frequency doubling crystal fundamental light through multi-stage power amplifier gain, and the frequency doubling green laser processing; seed laser pumped after beam coupling light amplification by the multistage active optical fiber coupling optical multi power have a pump, in each stage of power amplification, to further enhance the power of the seed light, finally obtained by frequency doubling green laser crystals; can High quality Zhai Xiankuan and high single pulse energy green laser are obtained, and the energy conversion efficiency is high.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
納秒光纖綠光激光器
本專利技術(shù)涉及綠光激光領(lǐng)域，特別是涉及一種納秒光纖綠光激光器。
技術(shù)介紹
激光器是激光光源、激光設(shè)備的“引擎”，激光器的性能直接決定光源和設(shè)備的性能，綠光激光由于其優(yōu)越的性能得到廣泛應(yīng)用。目前，綠光激光的獲得主要通過固體激光器發(fā)射激光，然后通過非線性晶體對該激光倍頻得到。但現(xiàn)有的固體激光器重復(fù)頻率低，能量轉(zhuǎn)換效率低，需要采用水冷結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
技術(shù)實現(xiàn)思路
基于此，有必要提供一種納秒光纖綠光激光器，可以得到高質(zhì)量的窄線寬、高單脈沖能量的綠光激光，能量轉(zhuǎn)換效率高。一種納秒光纖綠光激光器，包括：激光種子源，用于發(fā)出種子光；多級泵浦源，每個級別的泵浦源用于發(fā)出相應(yīng)級別的泵浦光；多級合束器，所述多級合束器中的一級合束器用于將所述種子光和所述多級泵浦源的一級泵浦源發(fā)出的泵浦光進(jìn)行耦合得到耦合光，所述多級合束器中其他的合束器用于將前一級別的合束器發(fā)出的耦合光與對應(yīng)級別的泵浦源發(fā)出的泵浦光進(jìn)行耦合；多級有源光纖，每個級別的有源光纖與對應(yīng)級別的合束器連接，用于對接收的耦合光進(jìn)行功率放大；倍頻晶體，接收經(jīng)所述多級泵浦源、多級合束器和多級有源光纖進(jìn)行多級功率放大后得到的基頻光，并對所述基頻光進(jìn)行倍頻處理得到綠光激光。上述納秒光纖綠光激光器，將種子光進(jìn)行泵浦后進(jìn)行合束得到耦合光，通過多級有源光纖對該耦合光進(jìn)行多級功率放大，在進(jìn)行每級功率放大時均進(jìn)行一次泵浦，進(jìn)一步增強種子光的功率，最后通過倍頻晶體得到綠光激光；該納秒光纖綠光激光器可以得到高質(zhì)量的窄線寬、高單脈沖能量的綠光激光，能量轉(zhuǎn)換效率高。在其中一個實施例中，所述激光種子源為分布式反饋激光器，所述種子光的脈寬為1ns～3ns。在其中一個實施例中，所述多級泵浦源為三級泵浦源，多級合束器為三級合束器，所述多級有源光纖為三級有源光纖，所述三級泵浦源包括一級泵浦源、二級泵浦源和三級泵浦源，所述多級合束器包括一級合束器、二級合束器和三級合束器，所述三級有源光纖包括一級有源光纖、二級有源光纖和三級有源光纖，所述激光種子源和所述一級泵浦源連接所述一級合束器的輸入端，所述一級合束器的輸出端連接所述一級有源光纖的輸入端，所述一級有源光纖的輸出端和所述二級泵浦源連接所述二級合束器的輸入端，所述二級合束器的輸出端連接所述二級有源光纖的輸入端，所述二級有源光纖的輸出端連接所述三級有源光纖的輸入端，所述三級有源光纖的輸出端連接所述三級合束器的輸入端。在其中一個實施例中，所述一級泵浦源輸出的泵浦光的功率為200mW，波長為974nm，所述二級泵浦源輸出的泵浦光的功率為10mW，波長為15nm，所述三級泵浦源包括兩個泵浦源，每個泵浦源輸出的泵浦光的功率均為27mW，波長均為976nm。在其中一個實施例中，所述一級合束器為波分復(fù)用器，所述二級合束器為(1+1)*1保偏合束器，所述三級合束器為(2+1)*1保偏合束器。在其中一個實施例中，所述一級有源光纖為單包層的保偏摻鐿有源光纖，所述二級有源光纖和三級有源光纖均為雙包層的保偏摻鐿有源光纖。在其中一個實施例中，所述激光種子源和所述一級合束器之間，所述一級有源光纖和二級合束器之間均設(shè)置有保偏隔離器。在其中一個實施例中，所述二級有源光纖和所述三級有源光纖之間設(shè)置有帶通濾波器。在其中一個實施例中，還包括準(zhǔn)直器，所述準(zhǔn)直器接收所述基頻光，并對所述基頻光進(jìn)行準(zhǔn)直處理后發(fā)送給所述倍頻晶體，所述準(zhǔn)直器的光斑直徑為0.2mm～0.3mm，發(fā)散角為5mrad～7mrad。在其中一個實施例中，還包括反射濾光結(jié)構(gòu)，所述反射濾光結(jié)構(gòu)接收所述倍頻晶體輸出的綠光激光，并對所述綠光激光進(jìn)行濾光處理，去除所述綠光激光中的雜質(zhì)光。附圖說明圖1為納秒光纖綠光激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式參見圖1，圖1為納秒光纖綠光激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，該納秒光纖綠光激光器，包括激光種子源10、多級泵浦源、多級合束器、多級有源光纖和倍頻晶體14。激光種子源10，用于發(fā)出種子光。在其中一個實施例中，該激光種子源10為分布式反饋激光器，其發(fā)射的種子光的脈寬為1ns～3ns，該種子光為窄線寬和窄脈寬的激光。多級泵浦源，每個級別的泵浦源用于發(fā)出相應(yīng)級別的泵浦光。多級合束器，所述多級合束器中的一級合束器121用于將所述種子光和所述多級泵浦源的一級泵浦源111發(fā)出的泵浦光進(jìn)行耦合得到耦合光，所述多級合束器中其他的合束器用于將前一級別的合束器發(fā)出的耦合光與對應(yīng)級別的泵浦源發(fā)出的泵浦光進(jìn)行耦合。多級有源光纖，每個級別的有源光纖與對應(yīng)級別的合束器連接，用于對接收的耦合光進(jìn)行功率放大。在其中一個實施例中，所述多級泵浦源為三級泵浦源，多級合束器為三級合束器，所述多級有源光纖為三級有源光纖，所述三級泵浦源包括一級泵浦源111、二級泵浦源112和三級泵浦源113，所述多級合束器包括一級合束器121、二級合束器122和三級合束器123，所述三級有源光纖包括一級有源光纖131、二級有源光纖132和三級有源光纖133，所述激光種子源10和所述一級泵浦源111連接所述一級合束器121的輸入端，所述一級合束器121的輸出端連接所述一級有源光纖131的輸入端，所述一級有源光纖131的輸出端和所述二級泵浦源112連接所述二級合束器122的輸入端，所述二級合束器122的輸出端連接所述二級有源光纖132的輸入端，所述二級有源光纖132的輸出端連接所述三級有源光纖133的輸入端，所述三級有源光纖133的輸出端連接所述三級合束器123的輸入端。激光種子源10發(fā)射的種子光需要經(jīng)過三級功率放大：一級放大：種子光與一級泵浦源111發(fā)出的的泵浦光進(jìn)行耦合，經(jīng)一級有源光纖131進(jìn)行功率放大后發(fā)送給二級合束器122；二級放大：二級耦合器122將經(jīng)一級有源光纖131進(jìn)行功率放大后的耦合光，和二級泵浦源112發(fā)出的泵浦光進(jìn)行耦合，并發(fā)送給二級有源光纖132進(jìn)行功率放大；三級放大：三級有源光纖133將經(jīng)二級有源光纖132功率放大后的耦合光進(jìn)行進(jìn)一步放大，并發(fā)送給三級合束器123，三級合束器123將該進(jìn)一步放大的耦合光和三級泵浦源113發(fā)出的三級泵浦光耦合。得到窄線寬、高單脈沖能量的基頻光，完成三級功率放大。倍頻晶體14，接收經(jīng)所述多級泵浦源、多級合束器和多級有源光纖進(jìn)行多級功率放大后得到的基頻光，并對所述基頻光進(jìn)行倍頻處理得到綠光激光。種子光經(jīng)上述三級放大之后得到窄線寬、高單脈沖能量的基頻光，對該基頻光進(jìn)行倍頻處理可以直接得到窄線寬、高單脈沖能量的綠光激光。在其中一個實施例中，一級泵浦源111輸出的泵浦光的功率為200mW，波長為974nm，二級泵浦源112輸出的泵浦光的功率為10mW，波長為15nm，三級泵浦源113包括兩個泵浦源，每個泵浦源輸出的泵浦光的功率均為27mW，波長均為976nm。在其中一個實施例中，所述一級合束器121為波分復(fù)用器，所述二級合束器122為(1+1)*1保偏合束器，所述三級合束器123為(2+1)*1保偏合束器。在其中一個實施例中，所述一級有源光纖131為單包層的保偏摻鐿有源光纖，二級有源光纖132和三級有源光纖133均為雙包層的保偏摻鐿有源光纖，二級有源光纖132的尺寸為10/120，纖芯直徑為10um，包層厚度為120um，三級有源光纖133的尺寸為20/130，纖芯直徑為20um，包層厚度為13本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種納秒光纖綠光激光器，其特征在于，包括：激光種子源，用于發(fā)出種子光；多級泵浦源，每個級別的泵浦源用于發(fā)出相應(yīng)級別的泵浦光；多級合束器，所述多級合束器中的一級合束器用于將所述種子光和所述多級泵浦源的一級泵浦源發(fā)出的泵浦光進(jìn)行耦合得到耦合光，所述多級合束器中其他的合束器用于將前一級別的合束器發(fā)出的耦合光與對應(yīng)級別的泵浦源發(fā)出的泵浦光進(jìn)行耦合；多級有源光纖，每個級別的有源光纖與對應(yīng)級別的合束器連接，用于對接收的耦合光進(jìn)行功率放大；倍頻晶體，接收經(jīng)所述多級泵浦源、多級合束器和多級有源光纖進(jìn)行多級功率放大后得到的基頻光，并對所述基頻光進(jìn)行倍頻處理得到綠光激光。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種納秒光纖綠光激光器，其特征在于，包括：激光種子源，用于發(fā)出種子光；多級泵浦源，每個級別的泵浦源用于發(fā)出相應(yīng)級別的泵浦光；多級合束器，所述多級合束器中的一級合束器用于將所述種子光和所述多級泵浦源的一級泵浦源發(fā)出的泵浦光進(jìn)行耦合得到耦合光，所述多級合束器中其他的合束器用于將前一級別的合束器發(fā)出的耦合光與對應(yīng)級別的泵浦源發(fā)出的泵浦光進(jìn)行耦合；多級有源光纖，每個級別的有源光纖與對應(yīng)級別的合束器連接，用于對接收的耦合光進(jìn)行功率放大；倍頻晶體，接收經(jīng)所述多級泵浦源、多級合束器和多級有源光纖進(jìn)行多級功率放大后得到的基頻光，并對所述基頻光進(jìn)行倍頻處理得到綠光激光。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納秒光纖綠光激光器，其特征在于，所述激光種子源為分布式反饋激光器，所述種子光的脈寬為1ns～3ns。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納秒光纖綠光激光器，其特征在于，所述多級泵浦源為三級泵浦源，多級合束器為三級合束器，所述多級有源光纖為三級有源光纖，所述三級泵浦源包括一級泵浦源、二級泵浦源和三級泵浦源，所述多級合束器包括一級合束器、二級合束器和三級合束器，所述三級有源光纖包括一級有源光纖、二級有源光纖和三級有源光纖，所述激光種子源和所述一級泵浦源連接所述一級合束器的輸入端，所述一級合束器的輸出端連接所述一級有源光纖的輸入端，所述一級有源光纖的輸出端和所述二級泵浦源連接所述二級合束器的輸入端，所述二級合束器的輸出端連接所述二級有源光纖的輸入端，所述二級有源光纖的輸出端連接所述三級有源光纖的輸入端，所述三級有源光纖...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李凌昌，朱江杰，劉健，成學(xué)平，劉猛，
申請(專利權(quán))人：深圳市杰普特光電股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44