基于978nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于978nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源，其特征在于包含线偏振单频调Q脉冲型978nm全光纤激光器、准直器、波片、聚焦透镜、非线性晶体和二色镜，线偏振单频调Q脉冲型978nm全光纤激光器的信号端与准直器相连，将978nm单频脉冲激光准直输出与波片相连接，波片另一端与聚焦透镜相连接，聚焦透镜将978nm的线偏振的单频脉冲激光聚焦，然后通过非线性晶体将978nm的线偏振单频脉冲型激光倍频，再经由二色镜将剩余的978nm激光滤掉，输出单频脉冲型蓝光，本发明在高密度光学存储，生物与医学诊断，激光彩色显示，水下探测，水下通讯以及遥感等方面均有重要的应用价值。
【专利说明】基于978 nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蓝光光源，尤其是一种基于978 nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源，属于光纤及激光【技术领域】。
【背景技术】
[0002]调Q激光器是通过在激光腔内插入损耗器件，使其激光振荡阈值升高，处于低Q值状态下不能形成激光振荡。由于泵浦光的存在，激光介质处于粒子数反转状态，当损耗器件在瞬间降低损耗时，腔内阈值降低，瞬间处于高Q值状态，在短时间内达到振荡阈值，形成激光脉冲输出。光纤调Q激光器具有能耗低，寿命长，稳定性高，光束质量好，结构紧凑，能量转换效率高，无需光路调整以及维护等鲜明特点。在通讯，医学，军事，材料加工等方面得到广泛的应用。单频脉冲光纤激光器，具备脉冲光纤激光器普遍的优点之外，同时还具备相干长度长，单色性好，谱线宽度窄等优点，这些特点使其被广泛应用于遥感，雷达，测距，光谱学，非线性光学等领域。
[0003]掺镱光纤激光器产生的978 nm波段的输出激光是掺铒光纤放大器的重要泵浦源。另外978 nm激光器经过倍频产生的489 nm的蓝光是海水的窗口波段，在高密度数据存储、海底通信、大屏幕显示(需要蓝绿光构造全色显示)、检测、生命科学、激光医疗等领域有着广泛的应用价值。目前商业化的固体激光器激光波长主要在近红外和红外波段。在固体激光器中欲获得蓝色激光输出，主要有以下三种方法:(I)利用宽禁带半导体材料直接制作蓝光波段的半导体激光器；(2)利用非线性频率变换技术对固体激光进行倍频；(3)利用上转换技术在掺稀土的晶体、玻璃或光纤中实现蓝激光输出。对于可见波段的半导体激光二极管(LD)，蓝光LD的研制需要昂贵的设备和衬底材料，同时LD的光束质量不尽人意，在许多应用领域受到了限制。由LD泵浦的倍频固体激光器，需要非线性晶体材料进行频率转换，虽然光束质量很好，输出功率也很高，但系统较复杂。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种紧凑简单，无需调整，光束质量也比较好，寿命长效率高，成本低的基于978 nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源。
[0005]本发明是通过以下技术方案加以实现的。
[0006]一种基于978 nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源，其特征在于包含:线偏振单频调Q脉冲型978 nm全光纤激光器1、准直器2、A 2波片3、聚焦透镜4、非线性晶体5和二色镜6,线偏振单频调Q脉冲型978 nm全光纤激光器I的信号端与准直器2相连，将978nm单频脉冲激光准直输出与λ 2波片3相连接，/.2波片另一端与聚焦透镜4相连接，聚焦透镜4将978 nm的线偏振的单频脉冲激光聚焦，然后通过非线性晶体5将978 nm的线偏振单频脉冲型激光倍频，再经由二色镜6将剩余的978 nm激光滤掉，输出单频脉冲型蓝光。
[0007]本发明所述的线偏振单频调Q脉冲型978 nm全光纤激光器I包括915 nm半导体泵浦激光器11，它的输出尾纤与泵浦保护器12的一端相连，泵浦保护器12的另一端与915/978nm光纤波分复用器13的泵浦输入端口焊接在一起，915/978nm光纤波分复用器13的输出光纤端口连接高反射率光纤布拉格光栅14,高反射率光纤布拉格光栅14的另一端与掺镱光纤15焊接在一起，掺镱光纤15的另一端则与写制于保偏光纤上的低反射率光纤布拉格光栅16焊接在一起形成谐振腔，压电元件17在调制信号驱动电路18的驱动下周期性地按压腔内增益光纤以调制光的偏振方向，915/978nm光纤波分复用器19的一端与低反射率光纤布拉格光栅16相连将输出激光与剩余泵浦光分开，915/978nm光纤波分复用器19的信号端引导激光输出。
[0008]此978nm脉冲激光为单频激光，单频激光的输出是通过控制激光腔腔长以及光纤光栅的反射谱带宽实现的；
本发明利用短腔获得单频978nm脉冲型全光纤激光器的基础上，利用二次谐波技术对978 nm的单频脉冲光进行倍频，获得了一种单频脉冲蓝光光源，其在高密度光学存储，生物与医学诊断，激光彩色显示，水下探测，水下通讯以及遥感等方面均有重要的应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的一种结构框图
图中标记:线偏振单频调Q脉冲型978 nm全光纤激光器I，准直器2，/..2波片3，聚焦透镜4，非线性晶体5，二色镜6 ；915 nm半导体泵浦激光器11，泵浦保护器12，915/978nm光纤波分复用器13,高反射率光纤布拉格光栅14,掺镱光纤15,写制于保偏光纤上的低反射率光纤布拉格光栅16,压电兀件17,调制信号驱动电路18,915/978nm光纤波分复用器波分复用器19。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明作进一步的描述:
如图1所示，一种基于978 nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源，包含线偏振单频调Q脉冲型978 nm全光纤激光器I，准直器2，λ 2波片，聚焦透镜4，非线性晶体5，和二色镜6。
[0011]所述的线偏振单频调Q脉冲型978 nm全光纤激光器，它包括915 nm半导体泵浦激光器11，它的输出尾纤与泵浦保护器12的一端相连，泵浦保护器12的另一端与915/978nm光纤波分复用器13的泵浦输入端口焊接在一起，波分复用器13的输出光纤端口连接高反射率光纤布拉格光栅14,光栅14的另一端与掺镱光纤15焊接在一起,光纤15的另一端则与写制于保偏光纤上的低反射率光纤布拉格光栅16焊接在一起形成谐振腔，压电兀件17在调制信号驱动电路18的驱动下周期性地按压腔内增益光纤以调制光的偏振方向。915/978nm光纤波分复用器19的一端与低反射率光纤布拉格光栅16相连将输出激光与剩余泵浦光分开，另一端的的信号端引导激光输出，此978nm脉冲激光为单频激光，单频激光的输出是通过控制激光腔腔长以及光纤光栅的反射谱带宽实现的；
所述的准直器2与波分复用器19的信号端相连，将978nm单频脉冲激光准直输出；
所述的)—2波片3用于调整单频脉冲激光的线偏振方向； 所述的聚焦透镜4将978 nm的线偏振的单频脉冲激光聚焦，并通过非线性晶体5 ；所述的非线性晶体5是BIBO晶体，或是LBO晶体，或是BBO晶体，通过二次谐波效应将978 nm的线偏振单频脉冲型激光倍频，再经由二色镜6将剩余的978 nm激光滤掉，输出单频脉冲型蓝光。
【权利要求】
1.一种基于978 nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源，其特征在于包含:线偏振单频调Q脉冲型978 nm全光纤激光器、准直器、/.2波片、聚焦透镜、非线性晶体和二色镜，线偏振单频调Q脉冲型978 nm全光纤激光器的输出端与准直器相连，978nm单频脉冲激光经准直器准直输出，准直后的单频激光束传输通过/.2波片，然后激光束经聚焦透镜聚焦后入射到非线性晶体上，非线性晶体将入射的978 nm线偏振单频脉冲型激光倍频，再经由二色镜将剩余的978 nm激光滤掉，输出单频脉冲型蓝光。
2.根据权利要求1所述的一种基于978nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源，其特征在于线偏振单频调Q脉冲型978 nm全光纤激光器包括915 nm半导体泵浦激光器，它的输出尾纤与泵浦保护器的一端相连，泵浦保护器的另一端与915/978nm光纤波分复用器的泵浦输入端口焊接在一起，915/978nm光纤波分复用器的输出光纤端口连接高反射率光纤布拉格光栅，高反射率光纤布拉格光栅的另一端与掺镱光纤焊接在一起，掺镱光纤的另一端则与写制于保偏光纤上的低反射率光纤布拉格光栅焊接在一起形成谐振腔，压电元件在调制信号驱动电路的驱动下周期性地按压腔内增益光纤以调制光的偏振方向，915/978nm光纤波分复用器的一端与低反射率光纤布拉格光栅相连将输出激光与剩余泵浦光分开，915/978nm光纤波分复用器的信号端引导激光输出。
3.根据权利要求1所述的一种基于978nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源，其特征在于准直器可将入射的978nm单频脉冲光纤激光准直输出。
4.根据权利要求1所述的一种基于978nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源，其特征在于/— 2波片用于调节入射的978nm单频脉冲光纤激光的线偏振方向。
5.根据权利要求1所述的一种基于978nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源，其特征在于聚焦透镜将入射的978nm单频脉冲光纤激光聚焦。
6.根据权利要求1所述的一种基于978nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源，其特征在于非线性晶体是BIBO晶体或是LBO晶体或是BBO晶体。
7.根据权利要求1所述的一种基于978nm单频脉冲光纤激光的新型单频脉冲蓝光光源，其特征在于二色镜将从非线性晶体中通过的978 nm激光与倍频产生的蓝光分开。
【文档编号】H01S3/109GK103545702SQ201310472060
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】史伟, 房强, 田雪苹 申请人:山东海富光子科技股份有限公司