一種小型倍頻綠光光纖激光器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種小型倍頻綠光光纖激光器，其構成包括半導體可飽和吸收鏡SESAM，泵浦光剝離器，雙包層摻鐿光纖，泵浦合束器，準相位匹配的PPLN晶體，寬帶光纖光柵，光纖準直器。PPLN晶體是溫控封裝的波導器件。本實用新型是全波導結構的光纖激光器，腔內倍頻技術獲得高效、寬帶中心波長為532nm的激光，是一種小型化，結構緊湊，穩(wěn)定性高，高倍頻效率的光纖激光器，適用于激光投影機等應用領域的應用。
【專利說明】
一種小型倍頻綠光光纖激光器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光器領域，具體是一種小型倍頻綠光光纖激光器。
【背景技術】
[0002]高效高光束質量的小型綠光激光器在工業(yè)加工，激光顯示，醫(yī)療，水下通信等許多領域有著大量的需求，一般綠光激光是通過腔內或腔外的倍頻摻釹固體激光器來實現(xiàn)，大多數(shù)固體激光器含有空間耦合器件，因而存在抗干擾性能差等缺點，并且塊狀摻釹增益介質(Nd:YAG，Nd:YV04)在I μ m波段的增益帶寬都很窄(〈lnm)，導致輸出綠光倍頻激光線寬在Inm以下，高相干性在照明系統(tǒng)中產生的激光散斑非常嚴重，特別是在激光顯示中，激光散斑將嚴重影響用戶對激光顯示的高品質體驗。光纖激光器具有轉化效率高，光束質量好，熱管理方便，結構緊湊等優(yōu)點，能獲得高功率，高光束質量的激光。
[0003]準相位匹配PPLN，可最大限度利用晶體的非線性系數(shù)，具有高效寬帶的特點。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種新型的高效高光束質量的小型倍頻綠光光纖激光器，激光器輸出為小寬帶的高重頻脈沖綠光激光。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案為:
[0006]一種小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于:包括半導體可飽和吸收鏡SESAM、泵浦光剝離器、雙包層摻鐿光纖、泵浦合束器、PPLN晶體、寬帶光纖光柵、光纖準直器，其中泵浦合束器的輸入端將多個泵浦光源集合在一起形成一路輸出，泵浦合束器的輸出端與雙包層摻鐿光纖的一端相連接，雙包層摻鐿光纖的另一端與泵浦光剝離器的一端相連，泵浦光剝離器另一端通過光纖與半導體可飽和吸收鏡SESAM相連接，泵浦合束器輸入端的信號端口通過光纖與PPLN晶體的一端連接，PPLN晶體另一端與寬帶光纖光柵相連，寬帶光纖光柵作為激光器的輸出腔鏡并與光纖準直器相連輸出平行光。
[0007]所述的一種小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于:所述PPLN晶體采用溫控封裝，溫控裝置可采用反饋控制的半導體制冷片或熱爐，使PPLN工作在最佳工作點。
[0008]所述的一種小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于:所述寬帶光纖光柵為一個具有寬帶反射譜的均勻周期光纖光柵或啁啾光纖光柵，寬帶光纖光柵對I μ m波段基頻激光高反，對倍頻綠光全透，寬帶光纖光柵既作為激光器的輸出腔鏡，又作為濾波器。
[0009]所述的一種小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于:所述半導體可飽和吸收鏡SESAM作為一個激光諧振腔的反射鏡。
[0010]所述的一種小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于:所述光纖激光器工作在Iym波段基頻鎖模狀態(tài)，經過PPLN倍頻輸出綠光波段倍頻寬帶激光。
[0011 ] 所述的小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于，激光器是腔內倍頻的，基頻是I μ m波段，使倍頻輸出在綠光波段。
[0012]本實用新型的優(yōu)點為:
[0013]綜合了雙包層摻鐿光纖寬光譜特征及鎖模激光特性(高峰值功率及寬帶)，使輸出基頻激光具有小寬帶及高效特征.。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型光路結構圖。
[0015]圖2為本實用新型中寬帶光纖光柵反射譜的光譜示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明，但不應以限制本實用新型的保護范圍。
[0017]一種小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于該激光器由半導體可飽和吸收鏡SESAMl、泵浦光剝離器2、雙包層摻鐿光纖3、泵浦合束器4、PPLN晶體5、寬帶光纖光柵6、光纖準直器7組成，其中泵浦合束器4的輸入端將多個泵浦光源集合在一起形成一路輸出，泵浦合束器4的輸出端與雙包層摻鐿光纖3的一端相連接，通過泵浦合束器4集合起來的泵浦光，通過泵浦合束器4的輸出端進入雙包層摻鐿光纖3,對雙包層摻鐿光纖3進行泵浦,通過雙包層摻鐿光纖3摻雜離子的粒子數(shù)反轉實現(xiàn)泵浦光的能量轉換和儲存，雙包層摻鐿光纖3的另一端與泵浦光剝離器2的一端相連，通過泵浦光剝離器2將殘余的泵浦光濾除，泵浦光剝離器2另一端通過光纖與半導體可飽和吸收鏡SESAMl相連接，泵浦合束器4輸入端的信號端口通過光纖與PPLN晶體5的一端連接，PPLN晶體5另一端與寬帶光纖光柵6相連，整個系統(tǒng)形成一鎖模激光諧振腔，寬帶光纖光柵6作為激光器的輸出腔鏡并與光纖準直器7相連輸出平行光。
[0018]PPLN晶體5采用溫控封裝，溫控裝置可采用反饋控制的半導體制冷片或熱爐，使PPLN工作在最佳工作點。
[0019]寬帶光纖光柵6為一個具有寬帶反射譜的均勻周期光纖光柵或啁啾光纖光柵，寬帶光纖光柵6對I μ m波段基頻激光高反，對倍頻綠光全透，寬帶光纖光柵6既作為激光器的輸出腔鏡，又作為濾波器。
[0020]半導體可飽和吸收鏡SESAMl作為一個激光諧振腔的反射鏡。
[0021 ] 光纖激光器工作在I μ m波段基頻鎖模狀態(tài)，經過PPLN倍頻輸出綠光波段倍頻寬帶激光。
[0022]激光器是腔內倍頻的，基頻是Iym波段，使倍頻輸出在綠光波段。
[0023]圖1為本實用新型綠光光纖激光器的結構示意圖，由圖可見它包括，半導體可飽和吸收鏡SESAMl，泵浦剝離器2，雙包層摻鐿光纖3，泵浦合束器4，周期性極化準相位匹配的PPLN晶體5，寬帶光纖光柵6，光纖準直器7。
[0024]所述激光器是一個直腔結構的腔內倍頻的全光纖激光器，腔鏡有SESAMl和光纖光柵6構成，SESAMl提供非線性反射率實現(xiàn)鎖模,光纖光柵提供選波長反射鎖定激光器的基頻工作時的中心波長，增益介質是雙包層摻鐿光纖。
[0025]泵浦有半導體激光器通過泵浦合束器4耦合進雙包層光纖3，抽運摻鐿光纖3，剩余泵浦光通過泵浦剝離器2耦合出腔外，防止進入SESAMl影響鎖模狀態(tài)?；l1064nm起振后通過PPLN6倍頻為532nm，通過光纖準直器7耦合輸出。
[0026]列舉一個具體實施例的物理參數(shù)如下:
[0027]如圖1所示，所述SESAMl為batop的SESAM，所述雙包層摻鐿光纖3為nlight的10/130的雙包層摻鐿光纖，周期性極化準相位匹配晶體PPLN6采用平面型波導結構5%MgO = PPLN溫控封裝光纖器件，光纖光柵反射譜如圖2所示。PPLN6器件尾纖與輸出準直器7相連。PPLN通過溫控反饋電路穩(wěn)定工作在25攝氏度。
【權利要求】
1.一種小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于:該激光器由半導體可飽和吸收鏡SESAM、泵浦光剝離器、雙包層摻鐿光纖、泵浦合束器、PPLN晶體、寬帶光纖光柵、光纖準直器組成，其中泵浦合束器的輸入端將多個泵浦光源集合在一起形成一路輸出，泵浦合束器的輸出端與雙包層摻鐿光纖的一端相連接，通過泵浦合束器集合起來的泵浦光，通過泵浦合束器的輸出端進入雙包層摻鐿光纖，對雙包層摻鐿光纖進行泵浦，通過雙包層摻鐿光纖摻雜離子的粒子數(shù)反轉實現(xiàn)泵浦光的能量轉換和儲存，雙包層摻鐿光纖的另一端與泵浦光剝離器的一端相連，通過泵浦光剝離器將殘余的泵浦光濾除，泵浦光剝離器另一端通過光纖與半導體可飽和吸收鏡SESAM相連接，泵浦合束器輸入端的信號端口通過光纖與PPLN晶體的一端連接，PPLN晶體另一端與寬帶光纖光柵相連，整個系統(tǒng)形成一鎖模激光諧振腔，寬帶光纖光柵作為激光器的輸出腔鏡并與光纖準直器相連輸出平行光； 所述泵浦合束器為(N+l) X I泵浦合束器，其中N為泵浦輸入端口，可接入N個半導體泵浦激光器，(N+1)的I為在泵浦合束器輸入端的信號輸入端口，泵浦合束器的工作波長需與雙包層摻鐿光纖泵浦波長相匹配；雙包層摻鐿光纖為增益帶寬落在Iym波段的光纖；鎖模光纖激光器以基頻工作，波長在I μ m波段，基頻激光通過PPLN晶體倍頻至綠光波段，波長范圍為492nm-577nm，寬帶光纖光柵鎖定基頻工作時中心波長在Iym波段，通過倍頻由光纖準直器準直后耦合輸出的中心波長在綠光波段；剩余泵浦光通過泵浦光剝離器耦合出去；所述半導體可飽和吸收鏡SESAM使激光器工作在基頻I μ m波段的鎖模狀態(tài)；激光器輸出光譜為寬帶綠光光譜。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于:所述PPLN晶體采用溫控封裝，溫控裝置可采用反饋控制的半導體制冷片或熱爐，使PPLN工作在最佳工作點。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于:所述寬帶光纖光柵為一個具有寬帶反射譜的均勻周期光纖光柵或啁啾光纖光柵，寬帶光纖光柵對I μ m波段基頻激光高反，對倍頻綠光全透，寬帶光纖光柵既作為激光器的輸出腔鏡，又作為濾波器。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于:所述半導體可飽和吸收鏡SESAM作為一個激光諧振腔的反射鏡。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于:所述光纖激光器工作在I μ m波段基頻鎖模狀態(tài)，經過PPLN倍頻輸出綠光波段倍頻寬帶激光。
6.根據(jù)權利要求1所述的小型倍頻綠光光纖激光器，其特征在于，激光器是腔內倍頻的，基頻是I μ m波段，使倍頻輸出在綠光波段。
【文檔編號】H01S3/067GK204088869SQ201420550321
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權日:2014年9月23日
【發(fā)明者】顧春, 許立新, 張萬兵 申請人:合肥恒銳光電科技有限公司