一种双端输出光参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器的制造方法
【专利摘要】一种双端输出光参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器，由半导体模块输出808nm波长泵浦光，经耦合器进入泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤的内外包层之间，泵浦单模纤芯，辐射1064nm光子，它在光纤激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光，经右耦合器进入右双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，光参量振荡形成信号光波长1500nm光，信号光1500nm光倍频产生750nm光，泵浦光1064nm光与750nm光，形成和频光波长440nm蓝光，泵浦光1064nm的倍频产生532nm绿光，右路激光同左路，形成了双端输出参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器。
【专利说明】—种双端输出光参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光
器
技术背景:
[0001]440nm蓝色激光与532.5nm绿色激光双波长，是用于光谱检测、物化分析等应用的激光，它还用于光通讯、医疗探伤等激光与光电子领域；光纤激光器作为第三代激光技术的代表，具有玻璃光纤制造成本低与光纤的可饶性、玻璃材料具有极低的体积面积比，散热快、损耗低与转换效率较高等优点，应用范围不断扩大。
[0002]在光谱检测与物化分析实践中，有用于两种分析实验的，同时有用于基准光或调制光的，所以常常需要多端输出的激光器，
【发明内容】
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[0003]—种双端输出光参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器，它由半导体模块电源给半导体模块供电，输出808nm波长泵浦光，经耦合器I进入泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤A的内外包层之间，泵浦单模纤芯Nd3+离子吸能发生能级跃迁，辐射1064nm光子，它在由光纤右左输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光，同时从光纤左右输出端分别输出，右路，经右耦合器II进入右双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，光参量振荡形成信号光波长1500nm红外光,波长1500nm红外光倍频生成750nm光,泵浦光与信号光的和频，形成和频光波长532.5nm红光,左路同样，即形成双端输出参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器。
[0004]本发明方案一、一种双端输出参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器方法与
>j-U ρ?α装直。
[0005]它是铌酸锂晶体(PPLN)准连续近红外光学参量振荡光纤激光器，PPLN-OPO输出440nm波长(可调谐)光的光学参量振荡器”，它是利用半导体模块输出808nm波长泵浦光，经耦合器I进入泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤的内外包层之间，泵浦光在内外包层之间来回反射，多次穿过单模纤芯被其吸收，其Nd3+离子吸能发生能级跃迁,福射1064nm光子，它在由左光纤输出端与右光纤输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光，同时从左光纤输出端与右光纤输出端分别输出，输出1064nm激光,经左I禹合器IIZ进入左双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，发生参量振荡，参量振荡形成信号光波长1500nm红外光，信号光1500nm红外光倍频产生750nm光，泵浦光1064nm光与信号光的倍频光750nm光，形成和频光波长440nm蓝光，泵浦光1064nm的倍频产生532nm绿光，即形成440nm蓝光与532nm绿光输出，左路输出的双波长激光，经过经扩束镜扩束、聚焦镜聚焦后，左路输出440nm蓝光与532nm绿光输出双波长输出，右路激光同左路，右路输出440nm蓝光与532nm绿光双波长输出，形成了双端输出参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器。
`[0006]除二极管模块组电源外，上述全部器件均装置在光学轨道及光机具上，由风扇对它实施风冷，组成双端输出440nm蓝光与532nm绿光双波长光纤激光器。
[0007]本发明方案二、光波光谱设定。
[0008]本发明的光波光谱如下:[0009]1.泵浦光波长 λ 3 = 1064nm。
[0010]2.信号光波长 λ i = 1500nm。
[0011]能量守恒条件:
[0012]频率表达式:ω3= Co^Co2
[0013]波长表达式:士 = + 士
/tq /1^2[0014]3.闲频光波长 λ 2，毛=.1 - -,- = 3660.55?m.A3 -A1
[0015]4.信号光的倍频光波长λ 4，A4 = 750細.A
[0016]5.泵浦光的倍频光波长入5，25 =了 = 532ww。
[0017]6.泵浦光与信号光倍频光的和频光波长，有+ + T" = T"，
A4 Ag
[0018]λ 8 = 439.91nm,蓝光。
[0019]本发明方案三、光纤及其镀膜方案。
[0020]采用双包层Nd3+:YAG单晶光纤作为泵浦光源用，光纤输入端，镀808nm波长光高透射率膜，镀1064nm波长光高反射率膜；光纤输出端，镀808nm波长光高反射率膜，镀1064nm波长透射率5.2%的膜。
[0021]光参量振荡采用双包层PPLN晶体单晶光纤，光纤输入端，镀1064nm波长光高透射率膜，镀440nm红外光与532.5nm红光双波长光高反射率膜；光纤输出端，镀1064nm波长光高反射率膜，镀1500nm与750nm波长光高反射率膜，镀440nm蓝光与532nm绿光双波长光高透射率膜。全部扩束镜、聚焦镜的镜片，皆镀镀440nm蓝光与532nm绿光双波长光高透射率膜。
[0022]本发明方案四、双端输出应用方案。
[0023]左右两路双端输出440nm蓝光与532nm绿光双波长激光，它们可以互为基准，可以交叉为信号源，实现同步运转，避免干涉。
[0024]本发明核心内容:
[0025]1.一种双端输出参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器，由半导体模块电源给半导体模块供电，输出808nm波长泵浦光，经耦合器I进入泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤A的内外包层之间，泵浦光在内外包层之间来回反射，多次穿过单模纤芯被其吸收，其Nd3+离子吸能发生能级跃迁,福射1064nm光子,它在由光纤右输出端与光纤左输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光，同时从光纤左右输出端分别输出，右光纤B输出端，输出1064nm激光，经右耦合器IIY进入右双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，发生光参量振荡，参量振荡形成信号光波长1500nm红外光,信号光1500nm红外光倍频产生750nm光，泵浦光1064nm光与信号光的倍频光750nm光，形成和频光波长440nm蓝光，泵浦光1064nm的倍频产生532nm绿光，即形成440nm蓝光与532nm绿光输出，左路输出的双波长激光，经过经扩束镜扩束、聚焦镜聚焦后，左路输出440nm蓝光与532nm绿光输出双波长输出，右路激光同左路，右路输出440nm蓝光与532nm绿光双波长输出，形成了双端输出参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器[0026]2.采用双包层Nd3+:YAG单晶光纤作为泵浦光源用，光纤输入端，镀808nm波长光高透射率膜，镀1064nm波长光高反射率膜；光纤输出端，镀808nm波长光高反射率膜，镀1064nm波长透射率5.2%的膜。
[0027]3.光参量振荡采用双包层PPLN晶体单晶光纤，光纤输入端，镀1064nm波长光高透射率膜，镀440nm红外光与532.5nm红光双波长光高反射率膜；光纤输出端，镀1064nm、750nm与1500nm波长光高反射率膜，镀440nm红外光与532.5nm红光双波长光高透射率膜。
[0028]4.左右两路双端输出440nm红外光与532.5nm红光双波长激光，它们可以互为基准，可以交叉为信号源，实现同步运转，避免发生干涉。
[0029]附图为本发明的结构图，下面结合【专利附图】
【附图说明】一下工作过程。
[0030]附图，其中为:
[0031]1、半导体模块，2、耦合器I，3、泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤A，4、光纤A右输出端，5、右路耦合器IIY，6、右光纤B输入端，7、右路双包层PPLN晶体单晶光纤B，8、右光纤B输出端，9、右扩束镜，10、右聚焦镜，11、右路440nm与532.5nm双波长激光输出，12,532.5nm波长激光输出，13、440nm波长激光输出，14、右分束棱镜，15、左分束棱镜，16、440nm波长激光输出，17、532.5nm波长激光输出，18、左路440nm与532.5nm双波长激光输出，19、左聚焦镜，20、左扩束镜，21、左光纤C输出端，22、左路双包层PPLN晶体单晶光纤C，23、左光纤C输入端，24、左路耦合器IIZ，25、光纤A左输出端，26、风扇，27、半导体模块电源，28、光学轨道及光机具。
[0032]工作过程:
[0033]27半导体模块电源给I半导体模块供电，I输出808nm波长泵浦光,经2稱合器I进入3泵浦用双包层Nd3+:YAG单晶光纤A的内外包层之间，泵浦光在内外包层之间来回反射，多次穿过单模纤芯被其吸收，其Nd3+离子吸能发生能级跃迁,福射1064nm光子，它在由8右光纤输出端与25左光纤输出端构成的激光谐振腔内振荡放大,形成1064nm激光，同时从光纤左输出端与光纤右输出端分别输出，输出1064nm激光,8、右光纤B输出端,输出1064nm激光，经5右耦合器IIY进入7右双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，发生光参量振荡，参量振荡形成信号光波长1500nm红外光,信号光1500nm红外光倍频产生750nm光，泵浦光1064nm光与信号光的倍频光750nm光，形成和频光12波长440nm蓝光，泵浦光1064nm的倍频产生13的532nm绿光，即形成11的440nm蓝光与532nm绿光输出，左路输出的双波长激光，经过经扩束镜扩束、聚焦镜聚焦后，左路输出440nm蓝光与532nm绿光输出双波长输出，右路激光同左路，右路输出18的440nm蓝光与532nm绿光双波长输出，形成了双端输出参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器。
[0034]除二极管模块组电源外，上述全部器件均装置在28光学轨道及光机具上，由26风扇对它实施风冷，组成双端输出440nm红外光与532.5nm红光双波长光纤激光器。
【权利要求】
1.一种双端输出光参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器,其特征为，由半导体模块电源给半导体模块供电，输出808nm波长泵浦光，经耦合器I进入泵浦用双包层Nd3+: YAG单晶光纤A的内外包层之间，泵浦光在内外包层之间来回反射，多次穿过单模纤芯被其吸收,其Nd3+离子吸能发生能级跃迁,福射1064nm光子,它在由光纤右输出端与光纤左输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1064nm激光，同时从光纤左右输出端分别输出，右光纤B输出端，输出1064nm激光，经右耦合器IIY进入右双包层PPLN晶体单晶光纤的内外包层之间，发生光参量振荡，参量振荡形成信号光波长1500nm红外光,信号光1500nm红外光倍频产生750nm光，泵浦光1064nm光与信号光的倍频光750nm光，形成和频光波长440nm蓝光，泵浦光1064nm的倍频产生532nm绿光，即形成440nm蓝光与532nm绿光输出，左路输出的双波长激光，经过经扩束镜扩束、聚焦镜聚焦后，左路输出440nm蓝光与532nm绿光输出双波长输出，右路激光同左路，右路输出440nm蓝光与532nm绿光双波长输出，形成了双端输出光参量振荡440nm与532nm双波长光纤激光器。
2.采用双包层Nd3+:YAG单晶光纤作为泵浦光源用，光纤输入端，镀808nm波长光高透射率膜，镀1064nm波长光高反射率膜；光纤输出端，镀808nm波长光高反射率膜，镀1064nm波长透射率5.2%的膜。
3.光参量振荡采用双包层PPLN晶体单晶光纤，光纤输入端，镀1064nm波长光高透射率膜，镀440nm红外光与532.5nm红光双波长光高反射率膜；光纤输出端，镀1064nm、750nm与1500nm波长光高反射率膜，镀440nm红外光与532.5nm红光双波长光高透射率膜。
4.左右两路双端输出440nm红外光与532.5nm红光双波长激光，它们可以互为基准，可以交叉为信号源，实现同步运转，避免发生干涉。
【文档编号】H01S3/067GK103811983SQ201210454275
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月14日 优先权日:2012年11月14日
【发明者】王涛, 姚建铨, 杨双华, 王茁, 高尚策, 张翠英, 杨振龙, 贾亚涛 申请人:无锡津天阳激光电子有限公司