專利名稱：窄線寬聲光調(diào)q摻銩光纖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖激光器，特別是一種窄線寬聲光調(diào)Q摻銩光纖激光器，該激光器是輸出窄線寬、高峰值功率的光纖激光器。
背景技術(shù)：
摻銩光纖激光器在外科手術(shù)、遙感、大氣光通訊、軍事以及工業(yè)加工等領(lǐng)域均具有極好的研究?jī)r(jià)值和巨大的應(yīng)用前景，一直以來(lái)都是備受關(guān)注的一個(gè)方向。這些應(yīng)用幾乎都需要窄線寬、高峰值功率的脈沖摻銩光纖激光，而目前摻銩光纖激光器多數(shù)為連續(xù)輸出，少數(shù)脈沖輸出的摻銩光纖激光器輸出線寬比較寬，脈沖比較長(zhǎng)，峰值功率低。另一方面，全光纖化激光器具有小型、緊湊、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為光纖激光器發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種窄線寬聲光調(diào)Q摻錢光纖激光器，該激光器應(yīng)具有高重頻可調(diào)，輸出窄線寬、窄脈寬的光脈沖，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，穩(wěn)定性好和實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。本發(fā)明技術(shù)解決方案是:一種窄線寬聲光調(diào)Q光纖激光器，特點(diǎn)在于其構(gòu)成依次包括:激光二極管泵浦源、泵浦保護(hù)器、光纖光柵、雙包層摻錢光纖、光纖端口稱合透鏡、聲光調(diào)制器和輸出稱合鏡，所述的光纖光柵與輸出耦合鏡構(gòu)成線性F-P腔結(jié)構(gòu)，雙包層摻銩光纖作為增益介質(zhì)，通過(guò)光纖端口耦合透鏡將雙包層摻雜光纖輸出的激光準(zhǔn)直到聲光調(diào)制器，所述的雙包層摻銩光纖與光纖端口耦合透鏡耦合的一端稱為后端面，該后端面磨成6 8°。所述的雙包層摻銩光纖后端面的中心位于所述的光纖端口耦合透鏡的焦點(diǎn)處。所述的光纖光柵是雙包層的光纖光柵，光柵只限制纖芯部分，引起激光部分反射，對(duì)泵浦光波長(zhǎng)無(wú)影響，其作用是與所述的輸出耦合鏡構(gòu)成諧振腔，獲得窄線寬的激光輸出。所述的聲光調(diào)制器的通光面都具有對(duì)激光波長(zhǎng)的增透膜。所述的輸出耦合鏡對(duì)泵浦光波長(zhǎng)高透，對(duì)激光波長(zhǎng)部分反射。本發(fā)明的工作原理是:激光二極管泵浦源發(fā)出的泵浦光經(jīng)過(guò)泵浦保護(hù)器，從尾纖進(jìn)入光纖光柵，接著在雙包層摻銩光纖中產(chǎn)生受激輻射激光。由于增益光纖與光纖端口耦合透鏡的一端的被磨成一定角度，使得自發(fā)輻射放大受到抑制。產(chǎn)生的激光通過(guò)光纖端口透鏡耦合進(jìn)入聲光調(diào)制器，由聲光調(diào)制器來(lái)周期性調(diào)制腔內(nèi)的損耗，經(jīng)輸出耦合鏡部分輸出，另外一部分反射再次耦合進(jìn)入增益光纖，最后通過(guò)光纖光柵，由于光纖光柵對(duì)于激光波長(zhǎng)有選擇作用，從而實(shí)現(xiàn)了窄線寬、高峰值功率摻銩光纖激光器的調(diào)Q脈沖輸出。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明引入光纖光柵作為諧振腔鏡，可以有效地控制輸出激光的線寬，獲得窄線寬，高峰值功率的脈沖輸出。


圖1為本發(fā)明窄線寬聲光調(diào)Q摻錢光纖激光器的結(jié)構(gòu)不意2為發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的激光輸出光譜
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明窄線寬聲光調(diào)Q摻銩光纖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見(jiàn)，本發(fā)明窄線寬聲光調(diào)Q光纖激光器的構(gòu)成依次包括:激光二極管泵浦源1、泵浦保護(hù)器
2、光纖光柵3、雙包層摻錢光纖4、光纖端口稱合透鏡5、聲光調(diào)制器6和輸出稱合鏡7,所述的光纖光柵3與輸出耦合鏡7構(gòu)成線性F-P腔結(jié)構(gòu)，雙包層摻銩光纖4作為增益介質(zhì)，通過(guò)光纖端口耦合透鏡5將雙包層摻雜光纖4輸出的激光準(zhǔn)直到聲光調(diào)制器6，所述的雙包層摻錢光纖4與光纖端口稱合透鏡5稱合的一端稱為后端面,該后端面磨成6 8°。所述的雙包層摻錢光纖4后端面的中心位于所述的光纖端口稱合透鏡5的焦點(diǎn)處。采用中心波長(zhǎng)在793nm、輸出功率為9.5W的半導(dǎo)體激光器作激光二極管泵浦源I通過(guò)兩個(gè)相同焦距的透鏡組耦合進(jìn)入光纖光柵3，光纖光柵3的反射中心波長(zhǎng)為1997nm，95%反射帶寬為1.6nm，利用光纖熔接機(jī)將光纖光柵3與摻銩雙包層光纖4熔接成圖1裝置，采用的摻銩雙包層光纖4的長(zhǎng)度為0.7m,內(nèi)包層為八邊形，其最大直徑為250um(NA=0.46)，纖芯直徑為25um (NA=0.09)，對(duì)于793nm泵浦光的吸收系數(shù)為9.5dB/m，輸出耦合透鏡5對(duì)1800-2200nm的透過(guò)率為20%。通過(guò)調(diào)節(jié)聲光調(diào)制器6輸出的脈沖寬度及信號(hào)重復(fù)頻率(與輸出激光重頻相同)，本實(shí)施例激光器輸出重頻在5到50kHz間調(diào)節(jié)均能獲得穩(wěn)定脈沖序列，脈寬小于300ns。40kHz重頻下，激光平均輸出功率為1.2W，光譜如圖2所示，線寬為
0.0661nm。實(shí)驗(yàn)表明與在先技術(shù)相比，本發(fā)明窄線寬聲光調(diào)Q摻銩光纖激光器具有高重復(fù)頻率可調(diào)，輸出脈沖線寬窄、結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，穩(wěn)定性好和實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，具有很大的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種窄線寬聲光調(diào)Q光纖激光器，特征在于其構(gòu)成依次包括:激光二極管泵浦源(I)、泵浦保護(hù)器(2)、光纖光柵(3)、雙包層摻銩光纖(4)、光纖端口耦合透鏡(5)、聲光調(diào)制器(6)和輸出耦合鏡(7)，所述的光纖光柵(3)與輸出耦合鏡(7)構(gòu)成線性F-P腔結(jié)構(gòu)，雙包層摻銩光纖(4)作為增益介質(zhì)，通過(guò)光纖端口耦合透鏡(5)將雙包層摻雜光纖(4)輸出的激光準(zhǔn)直到聲光調(diào)制器￠)，所述的雙包層摻銩光纖(4)與光纖端口耦合透鏡(5)耦合的一端稱為后端面，該后端面磨成6 8°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窄線寬聲光調(diào)Q摻銩光纖激光器，其特征在于所述的光纖光柵(3)是雙包層的光纖光柵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窄線寬聲光調(diào)Q摻銩光纖激光器，其特征在于所述的雙包層摻錢光纖(4)后端面的中心位于所述的光纖端口稱合透鏡(5)的焦點(diǎn)處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窄線寬聲光調(diào)Q摻銩光纖激光器，其特征在于所述的聲光調(diào)制器(6)的通光面具有對(duì)激光波長(zhǎng)的增透膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窄線寬聲光調(diào)Q光纖激光器， 其特征在于所述的輸出稱合鏡(7)對(duì)激光波長(zhǎng)部分反射。
全文摘要
一種窄線寬聲光調(diào)Q摻銩光纖激光器，包括同光軸依次設(shè)置的激光二極管泵浦源、泵浦保護(hù)器、光纖光柵、雙包層摻銩光纖、光纖端口耦合透鏡、聲光調(diào)制器和輸出耦合鏡。所述的輸出耦合透鏡位于所述的聲光調(diào)制器的零級(jí)衍射光方向。所述的光纖光柵與所述的輸出耦合鏡構(gòu)成線性諧振腔，可以有效的控制輸出線寬，獲得窄線寬的脈沖輸出。本發(fā)明具有高重復(fù)頻率可調(diào)，輸出脈沖線寬窄、結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，穩(wěn)定性好和實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，具有很大的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H01S3/08GK103094819SQ20131001621
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者黃啟杰, 祖繼鋒, 余婷, 鄭亞萌, 周軍, 陳衛(wèi)標(biāo) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所