專利名稱：全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光器，特別是一種全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器。
背景技術(shù)：
近年來，光纖激光器以其體積小、效率高、穩(wěn)定性好、光束質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展十分迅速，但是目前成熟的、占大半市場份額的高功率光纖激光器，輸出波長主要集中在 1030nm-1100nm，輸出波長的單一化限制了光纖激光器在許多領(lǐng)域尤其是可見光波段的應(yīng)用。而相應(yīng)的，在全固態(tài)激光器中利用非線性頻率變換技術(shù)在獲得可見光波段激光技術(shù)方面已取得很好成效，特別是全固態(tài)激光器內(nèi)腔倍頻技術(shù)，幾乎成為了可見波段固體激光器的主力軍，但將內(nèi)腔倍頻技術(shù)應(yīng)用于光纖激光器時(shí)遇到一個(gè)矛盾光纖激光器的優(yōu)勢在于它的全光纖化熔接，無分立元件，故而其穩(wěn)定性好、免維護(hù)和易于使用，但如果插入倍頻晶體這樣的分立元件，必然破壞了光纖激光器穩(wěn)定性好，免維護(hù)且易于使用的優(yōu)勢，失去市場競爭力?，F(xiàn)有的光纖激光器倍頻技術(shù)主要局限在腔外倍頻或內(nèi)腔分立元件倍頻，如雙面泵浦腔內(nèi)倍頻雙包層綠光光纖激光器(申請?zhí)?0062007擬99. 5)，雙包層光纖腔內(nèi)倍頻激光器(專利號03116633. 4)，內(nèi)腔倍頻藍(lán)光光纖激光器(申請?zhí)?00820155748. 9)，高功率藍(lán)光光纖激光器(申請?zhí)?0062007^96. 1 )，這些激光器均是分立元件構(gòu)成的，從本質(zhì)上講， 這些技術(shù)都是全固態(tài)腔內(nèi)倍頻技術(shù)的翻版，雖將其搬入光纖激光器，但光纖激光器自身所具有的高穩(wěn)定性卻被破壞了，顯示不出光纖激光器的優(yōu)勢。另外，現(xiàn)有的綠光纖激光器大都是以摻釹光纖為增益物質(zhì)的，如雙波長釹激光器腔內(nèi)倍頻腔外和頻的紅綠藍(lán)三基色激光器 (申請?zhí)?2117363. χ),內(nèi)腔倍頻藍(lán)光光纖激光器(申請?zhí)?00820155748. 9)，這些光纖激光器的效率欠佳，已經(jīng)不能滿足技術(shù)發(fā)展的需要。因此，提出一種全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，對于提高光纖激光器的效率以及穩(wěn)定性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻的綠光光纖激光器，該激光器裝置結(jié)合了光纖激光器技術(shù)與全固態(tài)腔內(nèi)倍頻技術(shù)，采用全光纖結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)腔內(nèi)倍頻，輸出在綠光波段，克服了現(xiàn)有激光器因分立元件構(gòu)成引起的缺陷，并提高了光轉(zhuǎn)換效率，輸出的光束質(zhì)量好、光-光轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)成本低、免維護(hù)。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明采用如下技術(shù)解決方案
一種全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，其特征在于，包括泵浦組件、第一光纖光柵、第三光纖光柵、第二光纖光柵和第一尾纖，泵浦組件的輸出端連接第一光纖光柵，第一光纖光柵和第三光纖光柵之間連接有雙包層摻鐿光纖，第三光纖光柵、第二光纖光柵之間連接有腔內(nèi)倍頻器，第二光纖光柵的輸出端連接第一尾纖，上述各元件通過熔接的方式連接。
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本發(fā)明還包括如下其他技術(shù)特征
所述泵浦組件為帶尾纖輸出的808nm半導(dǎo)體激光器泵浦組件。所述第一光纖光柵、第二光纖光柵采用中心波長為IOSOnm的全反射Bragg光纖光柵，第三光纖光柵采用中心波長為540nm的全反射Bragg光纖光柵。所述腔內(nèi)倍頻器包括倍頻晶體、第一自聚焦透鏡、第二自聚焦透鏡、第二尾纖和第三尾纖，所述第一自聚焦透鏡、第二自聚焦透鏡分別連接在倍頻晶體左、右兩端，所述第一自聚焦透鏡的左端與第二尾纖連接，第二自聚焦透鏡的右端與第三尾纖連接，第二尾纖、第三尾纖、第一自聚焦透鏡、第二自聚焦透鏡和倍頻晶體全部共線，共同構(gòu)成以倍頻晶體為中心的對稱性結(jié)構(gòu)。所述第一自聚焦透鏡、第二自聚焦透鏡、倍頻晶體的外部依次包裹有銦箔和導(dǎo)熱銅塊，所述導(dǎo)熱銅塊的一個(gè)側(cè)面與散熱設(shè)備相接觸，導(dǎo)熱銅塊的其余表面封裝在套管內(nèi)部， 第二尾纖從套管的左端穿出并與第三光纖光柵熔接，第三尾纖從套管的右端穿出并第二光纖光柵熔接。所述散熱設(shè)備采用散熱器或水冷設(shè)備。所述倍頻晶體采用4mm*4mm*6mm的KTP晶體。所述第一自聚焦透鏡、第二自聚焦透鏡的自聚焦長度為0.2P-0.3p。所述第二尾纖和第三尾纖采用外部套有玻璃毛細(xì)管的光纖。本發(fā)明的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)如下
1)本發(fā)明由泵浦組件、光柵、雙包層摻鐿光纖、光纖激光器腔內(nèi)倍頻器等組件通過光纖熔接方式連接而成，采用全光纖結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)綠光光纖激光器的腔內(nèi)倍頻，無分立元件需要調(diào)整，實(shí)現(xiàn)MOnm綠光激光輸出，光束質(zhì)量好、可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)成本低、免維護(hù)。2)光纖激光器腔內(nèi)倍頻器由倍頻晶體、自聚焦透鏡、尾纖、導(dǎo)熱銅塊及封裝套管按照從里到外的次序封裝而成，解決了激光器中倍頻晶體的光纖化集成這一技術(shù)難題，降低了激光器裝配的難度，增加整機(jī)穩(wěn)定性與可靠性，實(shí)現(xiàn)了全熔接、免調(diào)整整機(jī)裝配，為實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)和批量生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。3)制備與封裝充分考慮了倍頻晶體的散熱問題，采用銦箔包裹封于導(dǎo)熱銅塊內(nèi)， 導(dǎo)熱銅塊一個(gè)面與外部散熱器相連，根據(jù)倍頻晶體散熱量不同，可外接不同的散熱裝置，對于功率較小、散熱較小的采用自然冷卻或風(fēng)冷，對于高功率運(yùn)轉(zhuǎn)或散熱較大的倍頻晶體采用半導(dǎo)體制冷或水冷。4)采用兩個(gè)長度為0. 23P的自聚焦透鏡(P為自聚焦透鏡節(jié)距)，有效地實(shí)現(xiàn)從光纖、自聚焦透鏡、倍頻晶體、自聚焦透鏡、光纖的對稱結(jié)構(gòu)，提高了器件效率，簡化了裝配難度。5)由于采用了長度為0.23p的自聚焦透鏡，使得在倍頻晶體內(nèi)光斑面積較小，功率密度較大而使倍頻效率得以提高，有利于高功率激光的輸出。6)本發(fā)明由兩個(gè)基頻光全反射光纖光柵和一個(gè)倍頻光全反射光纖光柵構(gòu)成內(nèi)腔倍頻結(jié)構(gòu)，基頻光在兩個(gè)基頻全反光柵之間形成振蕩，倍頻晶體置于兩個(gè)基頻全反光柵之間，基頻光無外泄損耗，基頻光的消耗將全部通過倍頻晶體轉(zhuǎn)換為倍頻光，再通過倍頻光全反射光纖光柵實(shí)現(xiàn)倍頻光單端輸出，減少基頻光以及倍頻光損耗，使得基頻光到倍頻光的轉(zhuǎn)換效率可接近100%。
本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)及有益效果如下
1、本發(fā)明的全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，由泵浦源、光纖光柵、有源雙包層光纖、光纖激光器腔內(nèi)倍頻器等組件通過光纖熔接方式連接而成，無分立元件需要調(diào)整，具有很高的穩(wěn)定性和良好的光束質(zhì)量。2、本發(fā)明的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器由兩個(gè)基頻光全反射光纖光柵和一個(gè)倍頻光全反射光纖光柵構(gòu)成內(nèi)腔倍頻結(jié)構(gòu)，基頻光在兩個(gè)基頻光全反光纖光柵之間形成振蕩， 由于倍頻晶體置于腔內(nèi)，基頻光無外泄損耗，基頻光的消耗將全部通過倍頻晶體轉(zhuǎn)換為倍頻光，再通過倍頻光全反射光纖光柵實(shí)現(xiàn)倍頻光單端輸出，使得激光器具有很高的倍頻轉(zhuǎn)換效率。3、本發(fā)明的光纖激光器腔內(nèi)倍頻器由倍頻晶體、自聚焦透鏡、尾纖、導(dǎo)熱銅塊及封裝盒按照叢里到外的次序封裝而成，該器件的發(fā)明解決了光纖激光器與分立元件倍頻晶體之間使用上的矛盾，使得光纖激光器件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到簡化，便于裝配，為實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)和批量生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。綜上，本發(fā)明具有全光纖結(jié)構(gòu)、光束質(zhì)量好、倍頻效率高、結(jié)構(gòu)緊湊，牢固可靠、易于裝配、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用性強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)MOnm波長的綠光光纖激光器。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為光纖激光器腔內(nèi)倍頻器結(jié)構(gòu)俯視剖面圖。圖3為連接散熱設(shè)備的光纖激光器腔內(nèi)倍頻器的前視剖面圖。其中，(a)為正面透視圖，(b)為右側(cè)剖面圖。圖4為本發(fā)明的激光器中基頻光及倍頻光行進(jìn)光路圖。圖5為540nm激光輸出功率與泵浦功率關(guān)系圖。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)一步解釋說明。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，包括泵浦組件1、 第一光纖光柵2、第三光纖光柵4、第二光纖光柵6和第一尾纖7，泵浦組件1的輸出端連接第一光纖光柵2，第一光纖光柵2和第三光纖光柵4之間連接有雙包層摻鐿光纖3，第三光纖光柵4、第二光纖光柵6之間連接有腔內(nèi)倍頻器5，第二光纖光柵6的輸出端連接第一尾纖7，上述各元件通過熔接的方式連接。如圖2、圖3所示，腔內(nèi)倍頻器5包括第一自聚焦透鏡9、倍頻晶體10、第二自聚焦透鏡11、第二尾纖8和第三尾纖13，第一自聚焦透鏡9、第二自聚焦透鏡11分別位于倍頻晶體10左、右兩端，均與倍頻晶體10粘接；第一自聚焦透鏡9的左端與第二尾纖8帶有尾纖插針的一端粘接，第二自聚焦透鏡11的右端與第三尾纖13帶有尾纖插針的一端粘接，第二尾纖8、第三尾纖13、第一自聚焦透鏡9、第二自聚焦透鏡11和倍頻晶體10全部共線，共同構(gòu)成以倍頻晶體10為中心的對稱性結(jié)構(gòu)。第一自聚焦透鏡9、第二自聚焦透鏡11、倍頻晶體10的外部依次包裹有銦箔和導(dǎo)熱銅塊12，所述導(dǎo)熱銅塊12的一個(gè)側(cè)面與散熱設(shè)備15 相接，導(dǎo)熱銅塊12的其余表面封裝在套管14內(nèi)部，第二尾纖8從套管14的左端穿出并與第三光纖光柵4熔接，第三尾纖13從套管14的右端穿出并第二光纖光柵6熔接，各元件熔接時(shí)采用纖芯對準(zhǔn)。本發(fā)明的激光器的制作過程如下
A)元件的選取泵浦組件1采用帶尾纖輸出的808nm半導(dǎo)體激光器泵浦源，第一光纖光柵2、第二光纖光柵6采用中心波長為IOSOnm的全反射Bragg光纖光柵，雙包層摻鐿光纖 3采用6/125um的雙包層摻鐿光纖，第三光纖光柵4采用中心波長為540nm的全反射Bragg 光纖光柵。倍頻晶體10可采用KTP、LB0、BB0、PPLN、PI3KTP等，凡適用于綠光波段倍頻的非線性晶體均可使用，本實(shí)施例采用4*4*6mm的KTP晶體，選用角度匹配，但不限于該尺寸和角度匹配；第一自聚焦透鏡9、第二自聚焦透鏡11的自聚焦長度為0. 2P-0. 3p (P為自聚焦透鏡節(jié)距)，自聚焦長度根據(jù)倍頻晶體的長度及類型適當(dāng)調(diào)整，本實(shí)施例中均為0. 23P ；銦箔用以增強(qiáng)倍頻晶體到導(dǎo)熱銅塊的熱傳導(dǎo)特性，第二尾纖8采用光纖的類型需和第三光纖光柵4所帶的尾纖結(jié)構(gòu)相匹配，第三尾纖13采用的光纖類型需和第二光纖光柵6所帶的尾纖結(jié)構(gòu)相匹配，選取與第二尾纖8、第三尾纖13相匹配的光纖，在其外部套玻璃毛細(xì)管制成尾纖插針，經(jīng)裝配、上膠、烘烤固化、研磨、拋光端面處理等工序制成第二尾纖8、第三尾纖13 ； 依據(jù)散熱量的大小選擇合適尺寸的導(dǎo)熱銅塊12及套管14，封裝套管14采用金屬或其他材料，封裝套管14和導(dǎo)熱銅塊12之間裝配要求近配合；散熱設(shè)備15是腔內(nèi)倍頻器5的外圍器件，用于冷卻倍頻晶體10使之表面溫度控制在20°C?？梢罁?jù)器件功率選擇散熱片自然冷卻、風(fēng)冷、水冷或TEC半導(dǎo)體制冷，采用散熱器或水冷設(shè)備，本實(shí)施例采用散熱片加風(fēng)扇的風(fēng)冷結(jié)構(gòu)。B)端面拋光對光纖頭、自聚焦透鏡、倍頻晶體等的端面進(jìn)行拋光處理；
C)裝配與封裝將第一自聚焦透鏡9、第二自聚焦透鏡11、倍頻晶體10外部用銦箔包裹后緊壓在導(dǎo)熱銅塊內(nèi)，裝配時(shí)第二尾纖8、第三尾纖13、第一自聚焦透鏡9、第二自聚焦透鏡11和倍頻晶體10共線，特別是第二尾纖8和第三尾纖13必須嚴(yán)格共線，采用單方向裝配，通過套管14將第一自聚焦透鏡9、第二自聚焦透鏡11和嵌有倍頻晶體10的導(dǎo)熱銅塊 12進(jìn)行封裝，第二尾纖8、第三尾纖13從套管14中穿出，封裝時(shí)將導(dǎo)熱銅塊12底面外露， 將導(dǎo)熱銅塊12的底面與散熱裝置15接觸后固定，完成裝配。將泵浦組件1、第一光纖光柵2、摻鐿雙包層光纖3、第三光纖光柵4、光纖激光器腔內(nèi)倍頻器5、第二光纖光柵6、第一尾纖7依次通過雙包層光纖熔接機(jī)熔接，整個(gè)熔接過程滿足熔接要求(各熔接點(diǎn)熔接損耗<0. IdB)即可，無需調(diào)試。從結(jié)構(gòu)上看，本發(fā)明的激光器與目前常用的全固態(tài)內(nèi)腔倍頻激光器、分立元件內(nèi)腔倍頻光纖激光器在結(jié)構(gòu)上有許多相似之處，都是由泵浦源、激光工作物質(zhì)、諧振腔、倍頻晶體等部分組成，所不同的是，本發(fā)明所采用的是全光纖結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔倍頻，其完全秉承了光纖激光器的穩(wěn)定性和可靠性高，免維護(hù)和易于使用的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)本發(fā)明的激光器體積小，易集成。本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路及反應(yīng)原理
本發(fā)明中，帶尾纖輸出的半導(dǎo)體激光器泵浦組件1提供激光泵浦，泵浦光透過第一光纖光柵2注入摻鐿雙包層光纖3的內(nèi)包層，隨著泵浦光在內(nèi)包層中傳輸而持續(xù)不斷地進(jìn)入摻鐿雙包層光纖3的纖芯；如圖4所示，摻鐿雙包層光纖3的纖芯構(gòu)成激光工作物質(zhì) (Yb3+),第一光纖光柵2、摻鐿雙包層光纖3的纖芯和第二光纖光柵6構(gòu)成波長為IOSOnm激光諧振腔，即本發(fā)明的激光器的基頻部分，激光工作物質(zhì)( 3+)吸收泵浦光能量后產(chǎn)生 IOSOnm的熒光輻射，該熒光輻射在第一光纖光柵2和第二光纖光柵6之間不斷反射，多次經(jīng)過摻鐿雙包層光纖3的纖芯被不斷放大加強(qiáng)形成波長為IOSOnm的激光振蕩，此時(shí)，由于基頻光在第一光纖光柵2和第二光纖光柵6之間不斷反射而未輸出，從而形成一個(gè)沒有輸出的光纖激光器，圖4中下半部分的虛線為基頻光行進(jìn)光路。第三光纖光柵4和光纖激光器腔內(nèi)倍頻器5構(gòu)成本發(fā)明的激光器的倍頻部分，隨著激光諧振腔的基頻振蕩不斷加強(qiáng)，基頻光經(jīng)過光纖激光器腔內(nèi)倍頻器5時(shí)產(chǎn)生二次諧波 (即倍頻)，從而從波長為IOSOnm的基頻光轉(zhuǎn)換為波長為540nm的倍頻光，圖4上半部分的虛線為倍頻光行進(jìn)光路，左向的倍頻光被第三光纖光柵4反射后行進(jìn)方向變?yōu)橛蚁?，右向行進(jìn)的倍頻光通過第二光纖光柵6后由第一尾纖7輸出，從而獲得較高的倍頻效率。在整個(gè)過程中，泵浦組件持續(xù)提供能量注入，摻鐿雙包層光纖3消耗泵浦光產(chǎn)生基頻光，倍頻晶體10消耗基頻光產(chǎn)生倍頻光，該過程最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)，保持連續(xù)穩(wěn)態(tài)倍頻激光輸出?；l光本發(fā)明的激光器中的軌跡如下
右向行進(jìn)的波長為IOSOnm的基頻光從尾纖8左端入射，經(jīng)由第一自聚焦透鏡9進(jìn)入倍頻晶體10，部分基頻光被轉(zhuǎn)換為波長為540nm的右向行進(jìn)的倍頻光，該右向行進(jìn)的倍頻光進(jìn)入第二自聚焦透鏡11后從尾纖13輸出，再經(jīng)第二光纖光柵6后從第一尾纖7輸出。剩余的基頻光繼續(xù)右向行進(jìn)，其被第二自聚焦透鏡11匯聚進(jìn)尾纖13后進(jìn)入第二光纖光柵6， 被第二光纖光柵6反射為左向行進(jìn)的基頻光，進(jìn)入基頻光行進(jìn)光路(如圖4所示)。左向行進(jìn)的基頻光進(jìn)入腔內(nèi)倍頻器5時(shí)，部分被轉(zhuǎn)換為左向行進(jìn)的波長為540nm 的倍頻光，剩余部分基頻光繼續(xù)左向行進(jìn)，在經(jīng)過摻鐿雙包層光纖3時(shí)被放大，放大后到達(dá)第一光纖光柵2被反射為右向。綜上，所有基頻光不斷經(jīng)過摻鐿雙包層光纖3時(shí)被放大，經(jīng)過倍頻晶體10而源源不斷地被轉(zhuǎn)換為倍頻光，理論效率達(dá)100%。左向行進(jìn)的倍頻光進(jìn)入第一自聚焦透鏡9后從第二尾纖8輸出，到達(dá)第三光纖光柵4時(shí)被反射為右向，該右向行進(jìn)的倍頻光沿第二尾纖8依次進(jìn)入自聚焦透鏡9、倍頻晶體 10、自聚焦透鏡11、尾纖13、第二光纖光柵6，從第一尾纖7輸出。圖5是MOnm激光輸出功率與泵浦功率關(guān)系圖，從圖5可以看到，在泵浦功率 32. 5W時(shí)獲得激光輸出功率達(dá)11. 98W，光-光轉(zhuǎn)換效率為36. 9%，斜率效率為42. 1%?？梢姳景l(fā)明的激光器輸出的光束質(zhì)量好、光-光轉(zhuǎn)換效率高。
權(quán)利要求
1.一種全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，其特征在于，包括泵浦組件(1)、第一光纖光柵(2)、第三光纖光柵(4)、第二光纖光柵(6)和第一尾纖(7)，泵浦組件(1)的輸出端連接第一光纖光柵(2 )，第一光纖光柵(2 )和第三光纖光柵(4 )之間連接有雙包層摻鐿光纖 (3)，第三光纖光柵(4)、第二光纖光柵(6)之間連接有腔內(nèi)倍頻器(5)，第二光纖光柵(6)的輸出端連接第一尾纖(7)，上述各元件通過熔接的方式連接。
2.如權(quán)利要求1所述的全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，其特征在于，所述泵浦組件(1)為帶尾纖輸出的808nm半導(dǎo)體激光器泵浦組件。
3.如權(quán)利要求1所述的全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，其特征在于，所述第一光纖光柵(2 )、第二光纖光柵(6 )采用中心波長為IOSOnm的全反射Bragg光纖光柵，第三光纖光柵(4)采用中心波長為540nm的全反射Bragg光纖光柵。
4.如權(quán)利要求1所述的全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，其特征在于，所述腔內(nèi)倍頻器(5)包括倍頻晶體(10)、第一自聚焦透鏡(9)、第二自聚焦透鏡(11)、第二尾纖 (8)和第三尾纖(13)，所述第一自聚焦透鏡(9)、第二自聚焦透鏡(11)分別連接在倍頻晶體(10)左、右兩端，所述第一自聚焦透鏡(9)的左端與第二尾纖(8)連接，第二自聚焦透鏡 (11)的右端與第三尾纖(13)連接，第二尾纖(8)、第三尾纖(13)、第一自聚焦透鏡(9)、第二自聚焦透鏡(11)和倍頻晶體(10)全部共線，共同構(gòu)成以倍頻晶體(10)為中心的對稱性結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，其特征在于，所述第一自聚焦透鏡(9)、第二自聚焦透鏡(11)、倍頻晶體(10)的外部依次包裹有銦箔和導(dǎo)熱銅塊(12)，所述導(dǎo)熱銅塊(12)的一個(gè)側(cè)面與散熱設(shè)備(15)相接觸，導(dǎo)熱銅塊(12)的其余表面封裝在套管(14)內(nèi)部，第二尾纖(8)從套管(14)的左端穿出并與第三光纖光柵(4)熔接， 第三尾纖(13)從套管(14)的右端穿出并第二光纖光柵(6)熔接。
6.如權(quán)利要求5所述的全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，其特征在于，所述散熱設(shè)備(15 )采用散熱器或水冷設(shè)備。
7.如權(quán)利要求4所述的全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，其特征在于，所述倍頻晶體(10)采用4mm*4mm*6mm的KTP晶體。
8.如權(quán)利要求4所述的全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，其特征在于，所述第一自聚焦透鏡(9)、第二自聚焦透鏡(11)的自聚焦長度為0.2P-0.3p。
9.如權(quán)利要求4所述的全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，其特征在于，所述第二尾纖(8)和第三尾纖(13)采用外部套有玻璃毛細(xì)管的光纖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全光纖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)倍頻綠光光纖激光器，包括泵浦組件、第一光纖光柵、第三光纖光柵、第二光纖光柵和第一尾纖，泵浦組件的輸出端連接第一光纖光柵，第一光纖光柵、第三光纖光柵、第二光纖光柵同心設(shè)置，第一光纖光柵和第三光纖光柵之間連接有雙包層摻鐿光纖，第三光纖光柵、第二光纖光柵之間連接有腔內(nèi)倍頻器，第二光纖光柵的輸出端連接第一尾纖，上述各元件通過熔接的方式連接。本發(fā)明的激光器結(jié)合光纖激光器技術(shù)與全固態(tài)腔內(nèi)倍頻技術(shù)，采用全光纖結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)腔內(nèi)倍頻，輸出在綠光波段，克服了現(xiàn)有激光器因分立元件構(gòu)成引起的缺陷，提高了光轉(zhuǎn)換效率，輸出的光束質(zhì)量好、光-光轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定，倍頻效率接近100%。
文檔編號H01S3/067GK102244343SQ201110158949
公開日2011年11月16日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者馮曉強(qiáng), 馮選旗, 白晉濤 申請人:西北大學(xué)