一种激光雷达用2831nm、905nm、705nm三波长光纤输出激光器的制造方法
【专利说明】
[0001]技术领域:激光器与应用技术领域。
技术背景:
[0002]2831nm、905nm、705nm三波长激光，是用于激光雷达光谱检测、激光源、物化分析等应用的激光，它可作为激光雷达光纤传2831nm、905nm、705nm三波长感器的分析检测等应用光源，它还用于激光雷达光通讯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。
【发明内容】
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[0003]一种激光雷达用283111111、90511111、70511111三波长光纤输出激光器，在70511111激光输出光纤尾段设置705nm分束光纤圈，分束一路705nm激光输出，在905nm激光输出光纤尾段设置905nm分束光纤圈，分束一路905nm输出，信号光2831nm、闲频光705nm、栗浦光I 1500nm与栗浦光II 905nm进入2831nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔，发生四波混频效应，产生信号光2831nm输出，最后输出2831nm、905nm、705nm三波长光纤激光输出。
[0004]方案一、283 lnm四波长光纤激光器结构。
[0005]设置信号光2831nm、闲频光705nm、栗浦光I 1500nm与栗浦光II 905nm发生四波混频的周期极化铌酸锂激光谐振腔38的结构，在2831nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔输出端设置283 lnm聚焦耦合输出镜耦合接入283 lnm输出光纤。
[0006]方案二、分别设置705nm、905nm激光分束光纤圈
[0007]在705nm激光输出光纤尾段设置705nm分束光纤圈，分束一路705nm激光经705nm激光输出端输出，在905nm激光输出光纤尾段设置905nm分束光纤圈，分束一路905nm激光经905nm激光输出端输出。
[0008]方案三、设置1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔
[0009]设置1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔，从其输入端起依次设置:三级光纤输入镜、参量振荡基频激光晶体、参量振荡输入镜、1500nm周期极化铌酸锂激光晶体、1500nm输出镜与输出端的1500nm聚焦耦合输出镜，由此构成1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔.
[0010]方案四、设置905nm增益谐振腔
[0011]设置905nm增益谐振腔，从其输入端起依次设置:二级输入镜、基频激光晶体、905nm增益晶体、905nm输出镜与输出端的905nm聚焦耦合输出镜，由此构成905nm增益谐振腔。
[0012]方案五、设置705nm谐振腔
[0013]设置705nm谐振腔，设置705nm谐振腔，从其输入端起依次设置:一级输入镜、705nm激光晶体、705nm输出镜与输出端的705nm聚焦耦合输出镜，由此构成705nm谐振腔。
[0014]方案六、设置三级光纤结构
[0015]设置三级光纤结构，三级光纤结构由一级光纤圈、二级光纤圈与三级光纤圈连接一体而成，一级光纤圈通过905nm栗浦耦合器连接在半导体模块上，半导体模块由半导体模块电源供电，上述全部光学元件都安装在光学轨道及光机具上，在光学轨道及光机具上设置风扇3。
[0016]本发明的核心内容:
[0017]一种激光雷达用283111111、90511111、70511111三波长光纤输出激光器，在70511111激光输出光纤尾段设置705nm分束光纤圈，分束一路705nm激光经705nm激光输出端输出，在905nm激光输出光纤尾段设置905nm分束光纤圈，分束一路905nm激光经905nm激光输出端输出，设置信号光2831nm、闲频光705nm、栗浦光I 1500nm与栗浦光II 905nm发生四波混频的周期极化铌酸锂激光谐振腔的结构，四波混频生成2831nm光纤激光输出，构成2831nm、905nm、705nm三波长光纤输出激光器结构。
【附图说明】
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[0018]附图为本专利的结构图，附图其中为:1、光学轨道及光机具，2、半导体模块，3、风扇，4、905nm栗浦親合器，5、半导体模块电源，6、一级光纤圈，7、一级光纤输出端，8、一级光纤親合器，9、一级输入镜，10、705nm激光晶体，ll、705nm输出镜，12、聚焦親合输出镜，13、705nm输出光纤，14、705nm谐振腔，15、二级光纤圈，16、二级光纤输出端，17、二级光纤親合器，18、905nm聚焦耦合输出镜，19、905nm输出光纤，20、905nm增益晶体，21、905nm输出镜，22、基频激光晶体，23、二级输入镜，24、905nm增益谐振腔，25、三级光纤圈，26、1500nm输出光纤，27、1500nm聚焦耦合输出镜，28、1500nm输出镜，29、1500nm周期极化铌酸锂激光晶体，30、参量振荡输入镜，31、705nm参量振荡基频激光晶体，32、三级光纤输入镜，33、三波长参量耦合器，34、三级光纤耦合器，35、1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔，36、三级光纤输出端，37、三波长参量耦合传输光纤，38、2831nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔，39、三波长输入镜，40、2831nm四波混频周期极化铌酸锂激光晶体，41、2831nm输出镜，42、2831nm聚焦耦合输出镜，43、2831nm输出光纤，44、2831nm激光输出，45、705nm激光输出光纤，46、705nm分束光纤圈，47、905nm输出光纤，48、905nm分束光纤圈，49、三级光纤结构。
【具体实施方式】
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[0019]设置2831nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔38，设置705nm分束光纤圈，设置905nm分束光纤圈，设置信号光2831nm、闲频光705nm、栗浦光I1500nm与栗浦光II905nm发生四波混频的周期极化铌酸锂激光谐振腔38的结构，在2831nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔38输出端设置283 lnm聚焦耦合输出镜42耦合接入283 lnm输出光纤43，在1500nm输出光纤26的尾段设置1500nm分束光纤圈48，设置1500nm分束光纤圈48的1500nm激光输出光纤46，在705nm输出光纤13的尾段设置705nm分束光纤圈47，设置705nm分束光纤圈47的705nm激光输出端45，闲频光705nm、栗浦光I 1500nm与栗浦光II905nm与来源于三波长参量親合传输光纤37，三波长参量親合传输光纤37的前面设置三波长参量耦合器33，将705nm输出光纤13、905nm输出光纤19与1500nm输出光纤26耦合接入三波长参量耦合器33，设置1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35，1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35通过其输出端的1500nm聚焦耦合输出镜27接入到1500nm输出光纤26中，1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35的输入端通过三级光纤耦合器34接在三级光纤输出端36上，三级光纤输出端36由三级光纤结构49的三级光纤圈25引出；设置905nm增益谐振腔24，905nm增益谐振腔24通过其输出端的905nm聚焦耦合输出镜18接入到905nm输出光纤19中，905nm增益谐振腔24通过其输入端的二级光纤耦合器17接在二级光纤输出端16上，二级光纤输出端16从三级光纤结构49的二级光纤圈15上引出；设置705nm谐振腔14，705nm谐振腔14的输出端通过705nm聚焦耦合输出镜12接入到705nm输出光纤13中，705nm谐振腔14通过其输入端的一级光纤耦合器8接在一级光纤输出端7上，一级光纤输出端7由三级光纤结构49的一级光纤圈6引出；设置1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35，从其输入端起依次设置:三级光纤输入镜32、705nm参量振荡基频激光晶体31、参量振荡输入镜30、1500nm周期极化铌酸锂激光晶体29、1500nm输出镜28与输出端的1500nm聚焦耦合输出镜，由此构成1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35 ;设置905nm增益谐振腔24，从其输入端起依次设置:二级输入镜23、基频激光晶体22、905nm增益晶体20、905nm输出镜21与输出端的905nm聚焦耦合输出镜18，由此构成905nm增益谐振腔24 ;设置705nm谐振腔14，从其输入端起依次设置:一级输入镜9、705nm激光晶体10、705nm输出镜11与输出端的705nm聚焦耦合输出镜12，由此构成705nm谐振腔14，设置三级光纤结构49，三级光纤结构49由一级光纤圈6、二级光纤圈15与三级光纤圈25连接一体而成，一级光纤圈6通过905nm栗浦耦合器4连接在半导体模块2上，半导体模块2由半导体模块电源5供电，上述全部光学元件都安装在光学轨道及光机具1上，在光学轨道及光机具1上设置风扇3，总体构成2831nm、905nm、705nm三波长光纤输出激光器结构。
[0020]工作过程:
[0021]半导体模块电源5供电给半导体模块2供电，半导体模块2发射905nm激光经905nm栗浦耦合器4耦合进入一级光纤圈6，从而进入三级光纤结构49的二级光纤圈15与三级光纤圈25，905nm激光在三级光纤结构49中得到增益，从由三级光纤圈25引出三级光纤输出端36，输入905nm激光进入1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35，经1500nm周期极化铌酸锂激光参量振荡谐振腔35的705nm参量振荡基频激光晶体31生成的705nm激光去栗浦光学参量振荡生成1500nm激光，经1500nm聚焦耦合输出镜27耦合到1500nm输出光纤26中，由其输入1500nm激光到三波长参量耦合器33中；从由二级光纤圈15引出二级光纤输出端16，输入905nm激光进入905nm增益谐振腔24，经905nm增益谐振腔24的基频激光晶体22生成基频光经905nm增益谐振腔24发生增益输出905nm激光，经905nm聚焦耦合输出镜18耦合到905nm输出光纤19中，由其输入905nm激光到三波长参量親合器33中；从由一级光纤圈6引出一级光纤输出端7，输入905nm激光进入705nm谐振腔14，705nm谐振腔14生成705nm基频激光，经705nm聚焦耦合输出镜12耦合到705nm输出光纤13中，由其输入705nm激光到三波长参量耦合器33中；从而，1500nm激光、705nm激光与905nm激光经三波长参量耦合器33耦合进入2831nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔38，信号光2831nm、闲频光705nm、栗浦光I 1500nm与栗浦光II 905nm发生四波混频效应，使信号光2831nm发生、增益，信号光2831nm经2831nm聚焦耦合输出镜42与2831nm输出光纤43输出283 lnm激光输出44，在705nm输出光纤13的尾段设置的705nm分束光纤圈47分束输出705nm激光，经输出端45输出705nmo
【主权项】
1.一种激光雷达2831nm、905nm、705nm三波长光纤输出激光器，其特征为，在705nm激光输出光纤尾段设置705nm分束光纤圈，分束一路705nm激光经705nm激光输出端输出，在905nm激光输出光纤尾段设置905nm分束光纤圈，分束一路905nm激光经905nm激光输出端输出，设置信号光2831nm、闲频光705nm、栗浦光I 1500nm与栗浦光II 905nm发生四波混频的周期极化铌酸锂激光谐振腔的结构，四波混频生成2831nm光纤激光输出，构成2831nm、905nm、705nm三波长光纤输出激光器结构。
【专利摘要】一种激光雷达2831nm、905nm、705nm三波长光纤输出激光器，在705nm激光输出光纤尾段设置705nm分束光纤圈，分束一路705nm激光输出，在905nm激光输出光纤尾段设置905nm分束光纤圈，分束一路905nm输出，信号光2831nm、闲频光705nm、泵浦光I？1500nm与泵浦光II？905nm进入2831nm四波混频周期极化铌酸锂激光谐振腔，发生四波混频效应，产生信号光2831nm输出，最后输出2831nm、905nm、705nm三波长光纤激光输出。
【IPC分类】H01S3/067, H01S3/109
【公开号】CN105356211
【申请号】CN201510930689
【发明人】王涛, 王天泽, 胡亚鹏, 昝占华, 马龙飞, 赵新潮, 朱金龙, 张波
【申请人】无锡明尼电子科技有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月11日