專利名稱：一種白光量子點(diǎn)光纖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，屬于光纖激光器領(lǐng)域，尤其涉及 量子點(diǎn)光纖激光器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
發(fā)射白光的激光器一般裝置較為復(fù)雜，白光激光器需要采用聲光調(diào)Q等摻釹 釔鋁石榴石激光器獲得1064nm脈沖，然后泵浦參量振蕩器獲得波長(zhǎng)1535nrn激 光，通過(guò)對(duì)1064nm和1535nm激光實(shí)行和頻獲得628nm激光輸出，通過(guò)對(duì)628nm 和1535nm激光和頻得到446nm激光，通過(guò)對(duì)1064nm倍頻獲得532nm激光， 最終合成白光輸出。另外如王清月等人提出的微結(jié)構(gòu)光纖白光激光發(fā)生器，需 要自啟動(dòng)鎖模激光器、微結(jié)構(gòu)光纖和多個(gè)耦合透鏡等；祝世寧等人提出的白光 激光器需要采用不同結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)的光學(xué)超晶格作為非線性晶體產(chǎn)生準(zhǔn)白光輸出， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜且需嚴(yán)格調(diào)節(jié)溫度控制紅綠藍(lán)光的比例。
連續(xù)白光激光在光通信、激光光譜學(xué)、激光生物、光學(xué)"光鉗"和照明娛樂(lè)等 方面具有非常廣泛的用途，同時(shí)也為下一代光學(xué)信息系統(tǒng)的研究奠定了基石。
由于量子點(diǎn)的能級(jí)分立特性和量子點(diǎn)的量子限域效益和小尺寸效應(yīng)，其發(fā)射 峰可以根據(jù)量子點(diǎn)尺寸進(jìn)行調(diào)諧，這一優(yōu)勢(shì)為使其成為產(chǎn)生連續(xù)光譜白光的有 效手段。量子點(diǎn)是一種有潛力的納米尺度半導(dǎo)體，具有寬的吸收光譜和較寬的 發(fā)射光譜，并可通過(guò)其尺寸來(lái)調(diào)諧發(fā)光峰值波長(zhǎng)；量子點(diǎn)具有顯著的工藝優(yōu)點(diǎn)， 與傳統(tǒng)的產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)色熒光物質(zhì)相比，量子點(diǎn)制作溫度較低，制作時(shí)間也 較短，特別是通過(guò)調(diào)諧量子點(diǎn)尺寸，可以控制其發(fā)射波長(zhǎng)。
將不同尺寸量子點(diǎn)摻雜進(jìn)光纖，通過(guò)半導(dǎo)體藍(lán)光激光器激發(fā)不同尺寸量子 點(diǎn)，產(chǎn)生多種色光，由光纖光柵構(gòu)成反射腔；實(shí)現(xiàn)白光輸出的量子點(diǎn)光纖激光 器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造、能夠?qū)崿F(xiàn)白光激光輸出等特點(diǎn)，可廣泛用于光纖 技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種白光量子點(diǎn)激光器。該激光器不但能夠產(chǎn)生寬 帶、超平坦的白光激光，而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定等特點(diǎn)。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)包括第一光纖光柵、半導(dǎo)體藍(lán)光激光器、 波分復(fù)用器、量子點(diǎn)摻雜光纖、第二光纖光柵和激光輸出端。波分復(fù)用器的信 號(hào)輸入端接第一光纖光柵，泵浦輸入端接半導(dǎo)體藍(lán)光激光器，輸出端接量子點(diǎn) 摻雜光纖，量子點(diǎn)摻雜光纖再接第二光纖光柵的反射端，透射端為激光輸出端。本發(fā)明的工作原理是半導(dǎo)體藍(lán)光激光器發(fā)出的藍(lán)光作為泵浦光通過(guò)波分 復(fù)用器入射到作為增益介質(zhì)和產(chǎn)生可見(jiàn)光譜區(qū)多種色光(紅、黃、綠、藍(lán)等) 的摻量子點(diǎn)光纖。不同尺寸量子點(diǎn)被藍(lán)光激發(fā)時(shí)可發(fā)生不同峰值波長(zhǎng)的光，將 這些不同尺寸的量子點(diǎn)按一定比例摻雜進(jìn)玻璃光纖中，便能產(chǎn)生這些峰值波長(zhǎng)
的可見(jiàn)光，混合后便可以得到連續(xù)、平坦的白光；經(jīng)過(guò)兩個(gè)光纖光柵的反射和 多次增益，在激光輸出端可得到連續(xù)、超平坦的白光激光。


圖1是本發(fā)明的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器的示意圖； 圖2不同尺寸量子點(diǎn)被藍(lán)光激發(fā)時(shí)的光譜圖；
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)Dl，本發(fā)明白光量子點(diǎn)光纖激光器的裝置包括第一光纖光柵l、半導(dǎo) 體藍(lán)光激光器2、波分復(fù)用器3、量子點(diǎn)摻雜光纖4、第二光纖光柵5和激光輸 出端6。波分復(fù)用器的信號(hào)輸入端接第一光纖光柵，泵浦輸入端接半導(dǎo)體藍(lán)光激 光器，輸出端接量子點(diǎn)摻雜光纖，量子點(diǎn)摻雜光纖再接第二光纖光柵的反射端， 透射端為激光輸出端。其中量子點(diǎn)摻雜光纖中的量子點(diǎn)可采用核-殼結(jié)構(gòu)的 CdSe/ZnSe或CdSe/ZnS或CdSe/CdS或CdS/ZnS或CdS/HgS的量子點(diǎn)。量子點(diǎn) 的大小為2nm 6nm范圍。第一光纖光柵是一系列(至少三個(gè))的滿足諧振波長(zhǎng) 位于紅、綠、藍(lán)典型波長(zhǎng)光纖布拉格光柵構(gòu)成的寬帶布拉格反射器，第二光纖 光柵采用一系列(至少三個(gè))的啁啾光纖光柵。圖2描述的是不同尺寸核殼結(jié) 構(gòu)的CdSe/ZnSe量子點(diǎn)受藍(lán)光激發(fā)時(shí)的光致發(fā)光光譜圖。從圖中可以看出，如 被藍(lán)光激發(fā)時(shí)，核-殼結(jié)構(gòu)的CdSe/ZnSe量子點(diǎn)在大小為2.2、 2.7、 3.2、 3.4、 3.7、 3.8、 4.0和4.8nm時(shí)分別發(fā)射峰值波長(zhǎng)分別位于510、 540、 555、 580、 585、 590、 595和620nm。因此，本實(shí)例中將大小分別為2.2nm 3nm和4nm 5nm 和4nm 5nm范圍的三種核殼結(jié)構(gòu)CdSe/ZnSe量子點(diǎn)摻雜進(jìn)石英光纖，得到藍(lán)光、 綠光和紅光，三種色光混合后得到白光，反饋增益后輸出白光激光。
權(quán)利要求
1. 一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，它包括第一光纖光柵(1)、半導(dǎo)體藍(lán)光激光器(2)、波分復(fù)用器(3)、量子點(diǎn)摻雜光纖(4)、第二光纖光柵(5)和激光輸出端(6)。波分復(fù)用器的信號(hào)輸入端接第一光纖光柵，泵浦輸入端接半導(dǎo)體藍(lán)光激光器，輸出端接量子點(diǎn)摻雜光纖，量子點(diǎn)摻雜光纖再接第二光纖光柵的反射端，透射端為激光輸出端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于摻雜進(jìn)光纖的量子點(diǎn)為核-殼結(jié)構(gòu)的CdSe/ZnSe或CdSe/ZnS或CdSe/CdS或CdS/ZnS或CdS/HgS的量子點(diǎn)。量子點(diǎn)的大小為2nm 6nm范圍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于使用光纖光柵作為反射腔鏡，結(jié)合腔內(nèi)藍(lán)光激發(fā)多種尺寸量子點(diǎn)發(fā)射多種顏色光并混合成白光，多次反饋之后形成白光激光輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的第一光纖光柵是一系列(至少三個(gè))的滿足諧振波長(zhǎng)位于紅、綠、藍(lán)典型波長(zhǎng)光纖布拉格光柵構(gòu)成的寬帶布拉格反射器，第二光纖光柵采用一系列(至少三個(gè))的啁啾光纖光柵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，它包括第一光纖光柵(1)、半導(dǎo)體藍(lán)光激光器(2)、波分復(fù)用器(3)、量子點(diǎn)摻雜光纖(4)、第二光纖光柵(5)和激光輸出端(6)。波分復(fù)用器的信號(hào)輸入端接第一光纖光柵1，泵浦輸入端接半導(dǎo)體藍(lán)光激光器，輸出端接量子點(diǎn)摻雜光纖，量子點(diǎn)摻雜光纖再接第二光纖光柵5的反射端，透射端為激光輸出端。由于不同尺寸量子點(diǎn)受藍(lán)光激發(fā)時(shí)激發(fā)光出現(xiàn)不同程度的紅移，在玻璃光纖中將不同尺寸量子點(diǎn)按一定比例摻雜，可實(shí)現(xiàn)白光輸出。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、能夠?qū)崿F(xiàn)白光激光輸出，可廣泛用于光纖技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01S3/16GK101521349SQ200910097188
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者俊 周, 沈常宇, 王志毅, 金尚忠 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院