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一種金相分析用2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器的制造方法

文檔序號(hào):10537473閱讀:371來源:國(guó)知局
一種金相分析用2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器的制造方法
【專利摘要】一種金相分析用2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器,設(shè)置四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,在1064nm激光輸出光纖尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈,分束一路1064nm激光輸出,信號(hào)光2742nm、閑頻光750nm、泵浦光I1064nm與泵浦光II1319nm進(jìn)入2742nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,發(fā)生四波混頻效應(yīng),產(chǎn)生信號(hào)光2742nm輸出,最后輸出2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖激光輸出。
【專利說明】
—種金相分析用2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:激光器與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景:
[0002]2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)激光,是用于金相分析用光譜檢測(cè)、激光源、物化分析等應(yīng)用的激光,它可作為金相分析用光纖傳2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)感器的分析檢測(cè)等應(yīng)用光源,它還用于金相分析用光通訊等激光與光電子領(lǐng)域;光纖激光器作為第三代激光技術(shù)的代表,具有玻璃光纖制造成本低與光纖的可饒性、玻璃材料具有極低的體積面積比,散熱快、損耗低與轉(zhuǎn)換效率較高等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0003]一種金相分析用2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器,設(shè)置四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,在1064nm激光輸出光纖尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈,分束一路1064nm激光輸出,信號(hào)光2742nm、閑頻光750nm、泵浦光I1064nm與泵浦光II1319nm進(jìn)入2742nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,發(fā)生四波混頻效應(yīng),產(chǎn)生信號(hào)光2742nm輸出,最后輸出2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖激光輸出。
[0004]方案一、2742nmmmm四波長(zhǎng)光纖激光器結(jié)構(gòu)。
[0005]設(shè)置信號(hào)光2742nm、閑頻光750nm、泵浦光I1064nm與泵浦光II1319nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38的結(jié)構(gòu),從其輸入端依次設(shè)置三波長(zhǎng)輸入鏡39、2742nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光晶體40、2742nm輸出鏡41、2742nm聚焦耦合輸出鏡42,2742nm聚焦耦合輸出鏡42耦合接入2742nm輸出光纖43。
[0006]方案二、分別設(shè)置1064nm激光分束光纖圈
[0007]在1064nm激光輸出光纖尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈,分束一路1064nm激光輸出,。
[0008]方案三、設(shè)置750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔
[0009]設(shè)置750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔,從其輸入端起依次設(shè)置:三級(jí)光纖輸入鏡、1064nm參量振蕩基頻激光晶體、參量振蕩輸入鏡、1500nm周期極化鈮酸鋰激光晶體、1500nm輸出鏡、750nm倍頻晶體與輸出端的750nm聚焦耦合輸出鏡,由此構(gòu)成750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔.
[0010]方案四、設(shè)置1319nm激光諧振腔
[0011]設(shè)置1319nm激光諧振腔,從其輸入端起依次設(shè)置:二級(jí)輸入鏡、1319nm基頻激光晶體、1319nm倍頻晶體、1319nm輸出鏡21與輸出端的1319nm聚焦耦合輸出鏡,由此構(gòu)成1319nm激光諧振腔。
[0012]方案五、設(shè)置1064nm諧振腔
[0013]設(shè)置1064nm諧振腔,設(shè)置1064nm諧振腔,從其輸入端起依次設(shè)置:一級(jí)輸入鏡、1064nm激光晶體、1064nm輸出鏡11與輸出端的1064nm聚焦耦合輸出鏡,由此構(gòu)成1064nm
諧振腔。
[0014]方案六、設(shè)置三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)
[0015]設(shè)置三級(jí)光纖結(jié)構(gòu),三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)由一級(jí)光纖圈、二級(jí)光纖圈與三級(jí)光纖圈連接一體而成,一級(jí)光纖圈通過808nm泵浦耦合器連接在半導(dǎo)體模塊上,半導(dǎo)體模塊由半導(dǎo)體模塊電源供電,上述全部光學(xué)元件都安裝在光學(xué)軌道及光機(jī)具上,在光學(xué)軌道及光機(jī)具上設(shè)置風(fēng)扇3。
[0016]方案七、工作過程
[0017]半導(dǎo)體模塊電源供電給半導(dǎo)體模塊供電,半導(dǎo)體模塊發(fā)射808nm激光經(jīng)808nm泵浦耦合器耦合進(jìn)入一級(jí)光纖圈,從而進(jìn)入三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)的二級(jí)光纖圈與三級(jí)光纖圈,808nm激光在三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)中得到增益,從由三級(jí)光纖圈引出三級(jí)光纖輸出端,輸入808nm激光進(jìn)入750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔,經(jīng)750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔的1064nm參量振蕩基頻激光晶體生成的1064nm激光去泵浦光學(xué)參量振蕩生成1500nm激光,經(jīng)1500nm輸出鏡進(jìn)入750nm倍頻晶體倍頻輸出750nm激光,經(jīng)750nm聚焦耦合輸出鏡輸出,由此構(gòu)成750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔.,經(jīng)750nm聚焦耦合輸出鏡I禹合到750nm輸出光纖中,由其輸入750nm激光到三波長(zhǎng)參量f禹合器中;從由二級(jí)光纖圈弓丨出二級(jí)光纖輸出端,輸入808nm激光進(jìn)入1319nm激光諧振腔,經(jīng)1319nm激光諧振腔的1319nm基頻激光晶體生成1064nm基頻經(jīng)1319nm激光諧振腔發(fā)生倍頻輸出1319nm激光,經(jīng)1319nm聚焦耦合輸出鏡耦合到1319nm輸出光纖中,由其輸入1319nm激光到三波長(zhǎng)參量耦合器中;從由一級(jí)光纖圈引出一級(jí)光纖輸出端,輸入808nm激光進(jìn)入1064nm諧振腔,1064nm諧振腔生成1064nm基頻激光,經(jīng)1064nm聚焦耦合輸出鏡耦合到1064nm輸出光纖中,由其輸入1064nm激光到三波長(zhǎng)參量耦合器中;從而,750nm激光、1064nm激光與1319nm激光經(jīng)三波長(zhǎng)參量耦合器耦合進(jìn)入2742nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,信號(hào)光2742nm、閑頻光750nm、泵浦光I1064nm與泵浦光II1319nm發(fā)生四波混頻效應(yīng),使信號(hào)光2742nm發(fā)生、增益,信號(hào)光2742nm經(jīng)2742nm聚焦耦合輸出鏡耦合到2742nm輸出光纖,輸出2742nm激光輸出,在1064nm激光輸出光纖尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈,分束一路1064nm激光輸出,最后輸出2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖激光輸出。
[0018]本發(fā)明的核心內(nèi)容:
[0019]一種金相分析用2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器,在1064nm激光輸出光纖尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈,分束一路1064nm激光輸出,設(shè)置信號(hào)光2742nm、閑頻光750nm、泵浦光I1064nm與泵浦光II1319nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔的結(jié)構(gòu),四波混頻生成2742nm光纖激光輸出,構(gòu)成2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器結(jié)構(gòu)。
[0020]1064nm分束光纖圈,分束一路1064nm激光輸出,信號(hào)光2742nm、閑頻光750nm、泵浦光I1064nm與泵浦光II1319nm進(jìn)入2742nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,發(fā)生四波混頻效應(yīng),生成信號(hào)光2742nm激光輸出,形成2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖激光輸出。
【附圖說明】
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[0021]附圖為本專利的結(jié)構(gòu)圖,附圖其中為:1、光學(xué)軌道及光機(jī)具,2、半導(dǎo)體模塊,3、風(fēng)扇,4、808nm泵浦稱合器,5、半導(dǎo)體模塊電源,6、一級(jí)光纖圈,7、一級(jí)光纖輸出端,8、一級(jí)光纖I禹合器,9、一級(jí)輸入鏡,10、1064nm激光晶體,ll、1064nm輸出鏡,12、聚焦f禹合輸出鏡,13、1064nm輸出光纖,14、1064nm諧振腔,15、二級(jí)光纖圈,16、二級(jí)光纖輸出端,17、二級(jí)光纖耦合器,18、1319nm聚焦耦合輸出鏡,19、1319nm輸出光纖,20、750nm倍頻晶體,21、1319nm輸出鏡,22、1319nm基頻激光晶體,23、二級(jí)輸入鏡,24、1319nm激光諧振腔,25、三級(jí)光纖圈,26、750nm輸出光纖,27、750nm聚焦耦合輸出鏡,28、750nm輸出鏡,29、1500nm周期極化鈮酸鋰激光晶體,30、參量振蕩輸入鏡,31、1064nm參量振蕩基頻激光晶體,32、三級(jí)光纖輸入鏡,33、三波長(zhǎng)參量稱合器,34、三級(jí)光纖稱合器,35、750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔,36、三級(jí)光纖輸出端,37、三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖,38、2742nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,39、三波長(zhǎng)輸入鏡,40、2742nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光晶體,41、2742nm輸出鏡,42、2742nm聚焦耦合輸出鏡,43、2742nm輸出光纖,44、2742nm激光輸出,45、1064nm激光輸出光纖,46、1064nm分束光纖圈,49、三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
:
[0022]設(shè)置2742nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38,設(shè)置,設(shè)置1064nm分束光纖圈46,設(shè)置,設(shè)置信號(hào)光2742nm、閑頻光750nm、泵浦光I1064nm與泵浦光II1319nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38的結(jié)構(gòu),在2742nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38輸出端設(shè)置2742nm聚焦耦合輸出鏡42耦合接入2742nm輸出光纖43,在1064nm激光輸出光纖13尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈46,分束一路1064nm激光輸出,閑頻光750nm、泵浦光I1064nm與泵浦光II1319nm與來源于三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖37,三波長(zhǎng)參量稱合傳輸光纖37的前面設(shè)置三波長(zhǎng)參量稱合器33,將1064nm輸出光纖13、1319nm輸出光纖19與750nm輸出光纖26耦合接入三波長(zhǎng)參量耦合器33,設(shè)置750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35,750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35通過其輸出端的750nm聚焦耦合輸出鏡27接入到750nm輸出光纖26中,750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35的輸入端通過三級(jí)光纖耦合器34接在三級(jí)光纖輸出端36上,三級(jí)光纖輸出端36由三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)的三級(jí)光纖圈25引出;設(shè)置信號(hào)光2742nm四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38的結(jié)構(gòu),從其輸入端依次設(shè)置三波長(zhǎng)輸入鏡39、2742nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光晶體40、2742nm輸出鏡41、2742nm聚焦耦合輸出鏡42,2742nm聚焦耦合輸出鏡42耦合接入2742nm輸出光纖43。設(shè)置1319nm激光諧振腔24,1319nm激光諧振腔24通過其輸出端的1319nm聚焦耦合輸出鏡18接入到1319nm輸出光纖19中,1319nm激光諧振腔24通過其輸入端的二級(jí)光纖f禹合器17接在二級(jí)光纖輸出端16上,二級(jí)光纖輸出端16從三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)的二級(jí)光纖圈15上引出;設(shè)置1064nm諧振腔14,1064nm諧振腔14的輸出端通過1064nm聚焦耦合輸出鏡12接入到1064nm輸出光纖13中,1064nm諧振腔14通過其輸入端的一級(jí)光纖I禹合器8接在一級(jí)光纖輸出端7上,一級(jí)光纖輸出端7由三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)的一級(jí)光纖圈6引出;設(shè)置750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35,從其輸入端起依次設(shè)置:三級(jí)光纖輸入鏡32、1064nm參量振蕩基頻激光晶體31、參量振蕩輸入鏡30、1500nm周期極化鈮酸鋰激光晶體29、1500nm輸出鏡28、750nm倍頻晶體20、輸出端的750nm聚焦耦合輸出鏡27,由此構(gòu)成750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35 ;設(shè)置1319nm激光諧振腔24,從其輸入端起依次設(shè)置:二級(jí)輸入鏡23、1319nm基頻激光晶體22、、1319nm輸出鏡21與輸出端的1319nm聚焦耦合輸出鏡18,由此構(gòu)成1319nm激光諧振腔24 ;設(shè)置1064nm諧振腔14,從其輸入端起依次設(shè)置:一級(jí)輸入鏡9、1064nm激光晶體10、1064nm輸出鏡11與輸出端的1064nm聚焦耦合輸出鏡12,由此構(gòu)成1064nm諧振腔14,設(shè)置三級(jí)光纖結(jié)構(gòu),三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)由一級(jí)光纖圈6、二級(jí)光纖圈15與三級(jí)光纖圈25連接一體而成,一級(jí)光纖圈6通過808nm泵浦耦合器4連接在半導(dǎo)體模塊2上,半導(dǎo)體模塊2由半導(dǎo)體模塊電源5供電,上述全部光學(xué)元件都安裝在光學(xué)軌道及光機(jī)具I上,在光學(xué)軌道及光機(jī)具I上設(shè)置風(fēng)扇3,總體構(gòu)成2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器結(jié)構(gòu)。
[0023]工作過程:
[0024]半導(dǎo)體模塊電源5供電給半導(dǎo)體模塊2供電,半導(dǎo)體模塊2發(fā)射808nm激光經(jīng)808nm泵浦稱合器4稱合進(jìn)入一級(jí)光纖圈6,從而進(jìn)入三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)的二級(jí)光纖圈15與三級(jí)光纖圈25,808nm激光在三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)中得到增益,從由三級(jí)光纖圈25引出三級(jí)光纖輸出端36,輸入808nm激光進(jìn)入750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35,經(jīng)750nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35的1064nm參量振蕩基頻激光晶體31生成的1064nm激光去泵浦光學(xué)參量振蕩生成1500nm激光,經(jīng)750nm倍頻晶體20倍頻輸出750nm激光,經(jīng)750nm聚焦耦合輸出鏡27耦合到750nm輸出光纖26中,由其輸入750nm激光到三波長(zhǎng)參量稱合器33中;從由二級(jí)光纖圈15引出二級(jí)光纖輸出端16,輸入808nm激光進(jìn)入1319nm激光諧振腔24,經(jīng)1319nm激光諧振腔24的1319nm基頻激光晶體22生成1064nm基頻經(jīng)1319nm激光諧振腔24發(fā)生倍頻輸出1319nm激光,經(jīng)1319nm聚焦耦合輸出鏡18耦合到1319nm輸出光纖19中,由其輸入1319nm激光到三波長(zhǎng)參量f禹合器33中;從由一級(jí)光纖圈6引出一級(jí)光纖輸出端7,輸入808nm激光進(jìn)入1064nm諧振腔14,1064nm諧振腔14生成1064nm基頻激光,經(jīng)1064nm聚焦耦合輸出鏡12耦合到1064nm輸出光纖13中,由其輸入1064nm激光到三波長(zhǎng)參量耦合器33中;從而,750nm激光、1064nm激光與1319nm激光經(jīng)三波長(zhǎng)參量耦合器33耦合進(jìn)入2742nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38,信號(hào)光2742nm、閑頻光750nm、泵浦光I1064nm與泵浦光II1319nm發(fā)生四波混頻效應(yīng),使信號(hào)光2742nm發(fā)生、增益,信號(hào)光2742nm經(jīng)2742nm聚焦耦合輸出鏡42與2742nm輸出光纖43輸出2742nm激光輸出44,在1064nm激光輸出光纖13尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈46,分束一路1064nm激光輸出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金相分析用2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器,其特征為,在1064nm激光輸出光纖尾段設(shè)置1064nm分束光纖圈,分束一路1064nm激光輸出,設(shè)置信號(hào)光2742nm、閑頻光750nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 1319nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔的結(jié)構(gòu),四波混頻生成2742nm光纖激光輸出,構(gòu)成2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金相分析用2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器,其特征為,1064nm分束光纖圈,分束一路1064nm激光輸出,信號(hào)光2742nm、閑頻光750nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 1319nm進(jìn)入2742nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,發(fā)生四波混頻效應(yīng),生成信號(hào)光2742nm激光輸出,形成2724nm、1064nm雙波長(zhǎng)光纖激光輸出。
【文檔編號(hào)】H01S3/067GK105896271SQ201410529055
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年10月9日
【發(fā)明人】王濤, 高超, 王天澤
【申請(qǐng)人】無錫明尼電子科技有限公司
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