风冷双波段宽调谐窄线宽激光器的制作方法

文档序号:25225803发布日期:2021-05-28 14:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种风冷双波段宽调谐窄线宽激光器,其特征在于,包括高功率窄线宽保偏光纤激光器和环形腔单共振参量振荡器;

所述高功率窄线宽保偏光纤激光器包括窄线宽光纤种子源、双级保偏大模场镱光纤放大器;

所述窄线宽光纤种子源包括依次设置的高反保偏光纤光栅、磷酸盐掺镱保偏光纤、低反保偏光纤光栅、保偏光纤波分复用器、单模光纤耦合半导体激光器以及所述保偏光纤耦合隔离器;

所述双级保偏大模场镱光纤放大器包括窄线宽保偏光纤激光预放大级和窄线宽保偏光纤激光主放大级;

所述窄线宽保偏光纤激光预放大级包括依次设置的保偏光纤包层光滤模器、大模场掺镱保偏光纤、反向(1+1)×1保偏光纤合束器、多模光纤耦合半导体激光器、保偏光纤耦合隔离器以及保偏光纤耦合带通滤波器;

所述窄线宽保偏光纤激光主放大级包括依次设置的2×2保偏光纤耦合器、保偏光纤包层光滤模器、大模场掺镱保偏光纤、反向(2+1)×1保偏光纤合束器、多模光纤耦合半导体激光器以及准直输出模块;

所述环形腔单共振参量振荡器由两块平凹反射镜与两个平面反射镜构建得到;

所述环形腔单共振参量振荡器设置于所述高功率窄线宽保偏光纤激光器的输出光路中。

2.根据权利要求1所述的风冷双波段宽调谐窄线宽激光器,其特征在于,

所述高反保偏光纤光栅基于单模保偏光纤刻写获得;所述磷酸盐掺镱保偏光纤为单模保偏光纤;

所述低反保偏光纤光栅与所述高反保偏光纤光栅均基于相同的无源光纤刻写;所述保偏光纤波分复用器的光纤与所述低反保偏光纤光栅相同;

所述保偏光纤耦合隔离器作为种子光输出后光隔离器件,所述保偏光纤耦合隔离器的光纤与所述低反保偏光纤光栅相同。

3.根据权利要求1所述的风冷双波段宽调谐窄线宽激光器,其特征在于,还包括第一光电传感器、第二光电传感器及第三光电传感器;

所述第一光电传感器用于监测窄线宽光纤种子源运行功率,所述第二光电传感器用于监测激光返回光功率,所述第三光电传感器用于监测预放大级激光输出功率。

4.根据权利要求1所述的风冷双波段宽调谐窄线宽激光器,其特征在于,

所述保偏光纤包层光滤模器基于双包层保偏光纤制作;所述大模场掺镱保偏光纤与所述保偏光纤包层光滤模器使用的无源光纤相匹配;所述反向(1+1)×1保偏光纤合束器的信号光纤与所述保偏光纤包层光滤模器使用的无源光纤一致;所述多模光纤耦合半导体激光器的输出光纤型号与所述反向(1+1)×1保偏光纤合束器的泵浦臂光纤一致;

所述保偏光纤耦合隔离器的输入光纤与所述保偏光纤包层光滤模器使用的无源光纤一致;所述保偏光纤耦合带通滤波器的两端光纤与所述保偏光纤耦合隔离器使用的输出光纤一致。

5.根据权利要求1所述的风冷双波段宽调谐窄线宽激光器,其特征在于,

所述2×2保偏光纤耦合器两端的两根光纤均与所述保偏光纤耦合隔离器使用的输出光纤一致;所述保偏光纤包层光滤模器是基于与所述保偏光纤耦合隔离器使用的输出光纤一致的双包层保偏光纤制作;所述大模场掺镱保偏光纤与所述保偏光纤包层光滤模器使用的无源光纤恰好匹配;

所述反向(2+1)×1保偏光纤合束器的信号光纤与所述保偏光纤包层光滤模器使用的无源光纤一致;所述多模光纤耦合半导体激光器的输出光纤型号与所述反向(2+1)×1保偏光纤合束器的泵浦臂光纤一致;所述准直输出模块的输入光纤与所述反向(2+1)×1保偏光纤合束器的信号光纤一致。

6.根据权利要求1-5任一项所述的风冷双波段宽调谐窄线宽激光器,其特征在于,还包括:一个半波片、一个高功率偏振相关隔离器、两个45°反射镜和一个平凸镜;

所述高功率窄线宽保偏光纤激光器发出的激光,依次通过所述半波片、所述高功率偏振相关隔离器、所述45°反射镜、所述平凸镜及所述45°反射镜,进入所述环形腔单共振参量振荡器。

7.根据权利要求5所述的风冷双波段宽调谐窄线宽激光器,其特征在于,还包括梯度周期的mgo:ppln晶体;

所述mgo:ppln晶体设置于所述环形腔单共振参量振荡器内,且连接有高精度温控装置,所述高精度温控装置设置于高精度一维电控位移台上。

8.根据权利要求1所述的风冷双波段宽调谐窄线宽激光器,其特征在于,还包括:30°二向色镜及平凸镜;

所述30°二向色镜用于对输出闲频光或剩余基频光进行二次分离;

所述平凸镜用于对闲频光或剩余基频光进行准直输出。

9.根据权利要求1所述的风冷双波段宽调谐窄线宽激光器,其特征在于,还包括窗口片;

所述窗口片用于对输出闲频光或剩余基频光进行保护密封。

10.根据权利要求1所述的风冷双波段宽调谐窄线宽激光器,其特征在于,

所述高功率窄线宽保偏光纤激光器为1064nm高功率窄线宽保偏光纤激光器;

所述单模光纤耦合半导体激光器为976nm单模保偏光纤耦合半导体激光器;

所述多模光纤耦合半导体激光器为976nm多模光纤耦合半导体激光器。


技术总结
本发明提供了一种风冷双波段宽调谐窄线宽激光器包括高功率窄线宽保偏光纤激光器和环形腔单共振参量振荡器;该高功率窄线宽保偏光纤激光器包括窄线宽光纤种子源、双级保偏大模场镱光纤放大器。本发明实施例通过窄线宽光纤种子源、双级保偏大模场掺镱光纤放大器、环形腔单共振参量振荡器联用方案来实现双波段宽调谐输出的窄线宽激光器,克服了传统较高功率可调谐激光器中普遍存在的制冷方式受限、线宽难于压缩、调谐宽度较窄以及输出功率难于提升的难题。

技术研发人员:吉恩才;陆富源;戴逸翔
受保护的技术使用者:密尔医疗科技(深圳)有限公司
技术研发日:2021.01.13
技术公布日:2021.05.28
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