一種物聯(lián)網用970nm、1500nm雙波長光纖輸出激光器的制造方法
【專利摘要】一種物聯(lián)網用970nm、1500nm雙波長光纖輸出激光器，設置四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔，在1500nm激光輸出光纖尾段設置1500nm分束光纖圈，分束一路1500nm激光輸出，信號光970nm、閑頻光1500nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 1319nm進入970nm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，產生信號光970nm輸出，最后輸出970nm、1500nm雙波長光纖激光輸出。
【專利說明】
—種物聯(lián)網用970nm、1500nm雙波長光纖輸出激光器
[0001]技術領域:激光器與應用技術領域。
技術背景:
[0002]970nm、1500nm雙波長激光，是用于物聯(lián)網用光譜檢測、激光源、物化分析等應用的激光，它可作為物聯(lián)網用光纖傳970nm、1500nm雙波長感器的分析檢測等應用光源，它還用于物聯(lián)網用光通訊等激光與光電子領域；光纖激光器作為第三代激光技術的代表，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、損耗低與轉換效率較高等優(yōu)點，應用范圍不斷擴大。
【發(fā)明內容】
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[0003]一種物聯(lián)網用970nm、1500nm雙波長光纖輸出激光器，設置四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔，在1500nm激光輸出光纖尾段設置1500nm分束光纖圈，分束一路1500nm激光輸出，信號光970nm、閑頻光1500nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 1319nm進入970nm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，產生信號光970nm輸出，最后輸出970nm、1500nm雙波長光纖激光輸出。
[0004]方案一、970nmmmm四波長光纖激光器結構。
[0005]設置信號光970nm、閑頻光1500nm、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構，從其輸入端依次設置三波長輸入鏡、970nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光晶體、970nm輸出鏡、970nm聚焦耦合輸出鏡，970nm聚焦耦合輸出鏡耦合接入970nm輸出光纖。
[0006]方案二、設置1319nm激光分束光纖圈
[0007]在1500nm激光輸出光纖尾段設置1500nm分束光纖圈，分束一路1500nm激光輸出。
[0008]方案三、設置1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔
[0009]設置1500nm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置:三級光纖輸入鏡、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、與輸出端的1500nm聚焦耦合輸出鏡，由此構成1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔.
[0010]方案四、設置1319nm激光諧振腔
[0011]設置1319nm激光諧振腔，從其輸入端起依次設置:二級輸入鏡、1319nm基頻激光晶體、1319nm輸出鏡21與輸出端的1319nm聚焦耦合輸出鏡，由此構成1319nm激光諧振腔。
[0012]方案五、設置1064nm諧振腔
[0013]設置1064nm諧振腔，設置1064nm諧振腔，從其輸入端起依次設置:一級輸入鏡、1064nm激光晶體、1064nm輸出鏡11與輸出端的1064nm聚焦耦合輸出鏡，由此構成1064nm
諧振腔。
[0014]方案六、設置三級光纖結構
[0015]設置三級光纖結構，三級光纖結構由一級光纖圈、二級光纖圈與三級光纖圈連接一體而成，一級光纖圈通過808nm泵浦耦合器連接在半導體模塊上，半導體模塊由半導體模塊電源供電，上述全部光學元件都安裝在光學軌道及光機具上，在光學軌道及光機具上設置風扇3。
[0016]本發(fā)明的核心內容:
[0017]一種物聯(lián)網用970nm、1500nm雙波長光纖輸出激光器，在1500nm激光輸出光纖尾段設置1500nm分束光纖圈，分束一路1500nm激光輸出，設置信號光970nm、閑頻光1500nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 1319nm進入970nm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，生成信號光970nm激光輸出，形成970nm、1500nm雙波長光纖激光輸出。
【附圖說明】
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[0018]附圖為本專利的結構圖，附圖其中為:1、光學軌道及光機具，2、半導體模塊，3、風扇，4、808nm泵浦稱合器,5、半導體模塊電源,6、一級光纖圈,7、一級光纖輸出端,8、一級光纖稱合器，9、一級輸入鏡，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、二級光纖圈，16、二級光纖輸出端，17、二級光纖皁禹合器，18、1319nm聚焦I禹合輸出鏡，19、1319nm輸出光纖，20、傳輸光纖,21、1319nm輸出鏡，22、1319nm基頻激光晶體，23、二級輸入鏡，24、1319nm激光諧振腔，25、三級光纖圈，26、1500nm輸出光纖，27、1500nm聚焦耦合輸出鏡，28、1500nm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、三級光纖輸入鏡，33、三波長參量耦合器，34、三級光纖耦合器，35、1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔，36、三級光纖輸出端，37、三波長參量耦合傳輸光纖，38、970nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔，39、三波長輸入鏡，40、970nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光晶體，41、970nm輸出鏡，42、970nm聚焦耦合輸出鏡，43、970nm輸出光纖，44、970nm激光輸出，45、1500nm輸出光纖，46、1500nm分束光纖圈，47、1319nm輸出光纖，48、1319nm分束光纖圈，49、三級光纖結構。
【具體實施方式】
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[0019]設置970nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38，在1500nm激光輸出光纖26尾段設置1500nm分束光纖圈46,分束一路1500nm激光輸出，設置信號光970nm、閑頻光1500nm、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38的結構，在970nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38輸出端設置970nm聚焦耦合輸出鏡42耦合接入970nm輸出光纖43，在1500nm激光輸出光纖26尾段設置1500nm分束光纖圈46，分束一路1500nm激光輸出，閑頻光1500nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II1319nm與來源于三波長參量稱合傳輸光纖37,三波長參量稱合傳輸光纖37的前面設置三波長參量耦合器33，將1064nm輸出光纖13、1319nm輸出光纖19與1500nm輸出光纖26耦合接入三波長參量耦合器33，設置1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35，1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35通過其輸出端的1500nm聚焦耦合輸出鏡27接入到1500nm輸出光纖26中，1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35的輸入端通過三級光纖耦合器34接在三級光纖輸出端36上，三級光纖輸出端36由三級光纖結構49的三級光纖圈25引出；設置信號光970nm四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38的結構，從其輸入端依次設置三波長輸入鏡39、970nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光晶體40、970nm輸出鏡41、970nm聚焦耦合輸出鏡42，970nm聚焦耦合輸出鏡42耦合接入970nm輸出光纖43，設置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光纖耦合器17接在二級光纖輸出端16上,二級光纖輸出端16從三級光纖結構49的二級光纖圈15上引出；設置1064nm諧振腔14,1064nm諧振腔14的輸出端通過1064nm聚焦f禹合輸出鏡
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光纖耦合器8接在一級光纖輸出端7上,一級光纖輸出端7由三級光纖結構49的一級光纖圈6引出；設置1500nm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置:三級光纖輸入鏡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、輸出端的1500nm聚焦耦合輸出鏡27，由此構成1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35 ;設置1319nm激光諧振腔24，從其輸入端起依次設置:二級輸入鏡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，由此構成1319nm激光諧振腔24 ;設置1064nm諧振腔14，從其輸入端起依次設置:一級輸入鏡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，由此構成1064nm諧振腔14,設置三級光纖結構49,三級光纖結構49由一級光纖圈6、二級光纖圈15與三級光纖圈25連接一體而成,一級光纖圈6通過808nm泵浦稱合器4連接在半導體模塊2上，半導體模塊2由半導體模塊電源5供電，上述全部光學元件都安裝在光學軌道及光機具I上，在光學軌道及光機具I上設置風扇3,總體構成970nm、1500nm雙波長光纖輸出激光器結構。
[0020]工作過程:
[0021]半導體模塊電源5供電給半導體模塊2供電，半導體模塊2發(fā)射808nm激光經808nm泵浦稱合器4稱合進入一級光纖圈6,從而進入三級光纖結構49的二級光纖圈15與三級光纖圈25，808nm激光在三級光纖結構49中得到增益，從由三級光纖圈25引出三級光纖輸出端36,輸入808nm激光進入1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35,經1500nm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激光去泵浦光學參量振蕩生成1500nm激光，經1500nm聚焦耦合輸出鏡27耦合到1500nm輸出光纖26中，由其輸入1500nm激光到三波長參量耦合器33中；從由二級光纖圈15引出二級光纖輸出端16,輸入808nm激光進入1319nm激光諧振腔24,經1319nm激光諧振腔24的1319nm基頻激光晶體22生成1319nm激光，經1319nm聚焦耦合輸出鏡18耦合到1319nm輸出光纖19中，由其輸入1319nm激光到三波長參量耦合器33中；從由一級光纖圈6引出一級光纖輸出端7,輸入808nm激光進入1064nm諧振腔14,1064nm諧振腔14生成1064nm基頻激光，經1064nm聚焦耦合輸出鏡12耦合到1064nm輸出光纖13中，由其輸入1064nm激光到三波長參量耦合器33中；從而，1500nm激光、1064nm激光與1319nm激光經三波長參量耦合器33耦合進入970nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38，信號光970nm、閑頻光1500nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 1319nm發(fā)生四波混頻效應，使信號光970nm發(fā)生、增益，信號光970nm經970nm聚焦耦合輸出鏡42與970nm輸出光纖43輸出970nm激光輸出44，在1500nm激光輸出光纖27尾段設置1500nm分束光纖圈46，分束一路 1500nm激光輸出。
【主權項】
1.一種物聯(lián)網用970nm、1500nm雙波長光纖輸出激光器，其特征為，在1500nm激光輸出光纖尾段設置1500nm分束光纖圈,分束一路1500nm激光輸出，設置信號光970nm、閑頻光1500nm、泵浦光I 1064nm與泵浦光II 1319nm進入970nm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，生成信號光970nm激光輸出，形成970nm、1500nm雙波長光纖激光輸出。
【文檔編號】H01S3/109GK105896293SQ201410605117
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年10月29日
【發(fā)明人】王濤, 王茁, 趙義鵬, 王天澤
【申請人】南京匯邦智能科技有限公司