纳秒光纤绿光激光器制造技术

本发明专利技术涉及一种纳秒光纤绿光激光器，包括激光种子源、多级泵浦源、多级合束器、多级有源光纤和倍频晶体，激光种子源发出种子光，多级泵浦源发出多级泵浦光，多级合束器与对应级别的泵浦源连接，多级有源光纤与对应级别的合束器连接，用于对接收的耦合光功率放大，倍频晶体接收经多级功率放大后获取的基频光，并对其进行倍频处理得到绿光激光；将种子光进行泵浦后进行合束得到耦合光，通过多级有源光纤对该耦合光进行多级功率放大，在进行每级功率放大时均进行一次泵浦，进一步增强种子光的功率，最后通过倍频晶体倍频得到绿光激光；可以得到高质量的窄线宽、高单脉冲能量的绿光激光，能量转换效率高。

Nanosecond fiber green laser

The invention relates to a nanosecond fiber laser, including laser seed source, multistage pump source, multi beam combiner, multilevel active fiber and crystal seed laser source emits seed light, multistage pump source a multilevel pump, pump source multi beam combiner and corresponding level connection, multilevel active fiber and the corresponding the level of the combiner is connected, is used for amplifying the coupling optical power received by the receiving frequency doubling crystal fundamental light through multi-stage power amplifier gain, and the frequency doubling green laser processing; seed laser pumped after beam coupling light amplification by the multistage active optical fiber coupling optical multi power have a pump, in each stage of power amplification, to further enhance the power of the seed light, finally obtained by frequency doubling green laser crystals; can High quality Zhai Xiankuan and high single pulse energy green laser are obtained, and the energy conversion efficiency is high.

【技术实现步骤摘要】
纳秒光纤绿光激光器
本专利技术涉及绿光激光领域，特别是涉及一种纳秒光纤绿光激光器。
技术介绍
激光器是激光光源、激光设备的“引擎”，激光器的性能直接决定光源和设备的性能，绿光激光由于其优越的性能得到广泛应用。目前，绿光激光的获得主要通过固体激光器发射激光，然后通过非线性晶体对该激光倍频得到。但现有的固体激光器重复频率低，能量转换效率低，需要采用水冷结构，结构复杂。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种纳秒光纤绿光激光器，可以得到高质量的窄线宽、高单脉冲能量的绿光激光，能量转换效率高。一种纳秒光纤绿光激光器，包括：激光种子源，用于发出种子光；多级泵浦源，每个级别的泵浦源用于发出相应级别的泵浦光；多级合束器，所述多级合束器中的一级合束器用于将所述种子光和所述多级泵浦源的一级泵浦源发出的泵浦光进行耦合得到耦合光，所述多级合束器中其他的合束器用于将前一级别的合束器发出的耦合光与对应级别的泵浦源发出的泵浦光进行耦合；多级有源光纤，每个级别的有源光纤与对应级别的合束器连接，用于对接收的耦合光进行功率放大；倍频晶体，接收经所述多级泵浦源、多级合束器和多级有源光纤进行多级功率放大后得到的基频光，并对所述基频光进行倍频处理得到绿光激光。上述纳秒光纤绿光激光器，将种子光进行泵浦后进行合束得到耦合光，通过多级有源光纤对该耦合光进行多级功率放大，在进行每级功率放大时均进行一次泵浦，进一步增强种子光的功率，最后通过倍频晶体得到绿光激光；该纳秒光纤绿光激光器可以得到高质量的窄线宽、高单脉冲能量的绿光激光，能量转换效率高。在其中一个实施例中，所述激光种子源为分布式反馈激光器，所述种子光的脉宽为1ns～3ns。在其中一个实施例中，所述多级泵浦源为三级泵浦源，多级合束器为三级合束器，所述多级有源光纤为三级有源光纤，所述三级泵浦源包括一级泵浦源、二级泵浦源和三级泵浦源，所述多级合束器包括一级合束器、二级合束器和三级合束器，所述三级有源光纤包括一级有源光纤、二级有源光纤和三级有源光纤，所述激光种子源和所述一级泵浦源连接所述一级合束器的输入端，所述一级合束器的输出端连接所述一级有源光纤的输入端，所述一级有源光纤的输出端和所述二级泵浦源连接所述二级合束器的输入端，所述二级合束器的输出端连接所述二级有源光纤的输入端，所述二级有源光纤的输出端连接所述三级有源光纤的输入端，所述三级有源光纤的输出端连接所述三级合束器的输入端。在其中一个实施例中，所述一级泵浦源输出的泵浦光的功率为200mW，波长为974nm，所述二级泵浦源输出的泵浦光的功率为10mW，波长为15nm，所述三级泵浦源包括两个泵浦源，每个泵浦源输出的泵浦光的功率均为27mW，波长均为976nm。在其中一个实施例中，所述一级合束器为波分复用器，所述二级合束器为(1+1)*1保偏合束器，所述三级合束器为(2+1)*1保偏合束器。在其中一个实施例中，所述一级有源光纤为单包层的保偏掺镱有源光纤，所述二级有源光纤和三级有源光纤均为双包层的保偏掺镱有源光纤。在其中一个实施例中，所述激光种子源和所述一级合束器之间，所述一级有源光纤和二级合束器之间均设置有保偏隔离器。在其中一个实施例中，所述二级有源光纤和所述三级有源光纤之间设置有带通滤波器。在其中一个实施例中，还包括准直器，所述准直器接收所述基频光，并对所述基频光进行准直处理后发送给所述倍频晶体，所述准直器的光斑直径为0.2mm～0.3mm，发散角为5mrad～7mrad。在其中一个实施例中，还包括反射滤光结构，所述反射滤光结构接收所述倍频晶体输出的绿光激光，并对所述绿光激光进行滤光处理，去除所述绿光激光中的杂质光。附图说明图1为纳秒光纤绿光激光器的结构示意图。具体实施方式参见图1，图1为纳秒光纤绿光激光器的结构示意图。在本实施例中，该纳秒光纤绿光激光器，包括激光种子源10、多级泵浦源、多级合束器、多级有源光纤和倍频晶体14。激光种子源10，用于发出种子光。在其中一个实施例中，该激光种子源10为分布式反馈激光器，其发射的种子光的脉宽为1ns～3ns，该种子光为窄线宽和窄脉宽的激光。多级泵浦源，每个级别的泵浦源用于发出相应级别的泵浦光。多级合束器，所述多级合束器中的一级合束器121用于将所述种子光和所述多级泵浦源的一级泵浦源111发出的泵浦光进行耦合得到耦合光，所述多级合束器中其他的合束器用于将前一级别的合束器发出的耦合光与对应级别的泵浦源发出的泵浦光进行耦合。多级有源光纤，每个级别的有源光纤与对应级别的合束器连接，用于对接收的耦合光进行功率放大。在其中一个实施例中，所述多级泵浦源为三级泵浦源，多级合束器为三级合束器，所述多级有源光纤为三级有源光纤，所述三级泵浦源包括一级泵浦源111、二级泵浦源112和三级泵浦源113，所述多级合束器包括一级合束器121、二级合束器122和三级合束器123，所述三级有源光纤包括一级有源光纤131、二级有源光纤132和三级有源光纤133，所述激光种子源10和所述一级泵浦源111连接所述一级合束器121的输入端，所述一级合束器121的输出端连接所述一级有源光纤131的输入端，所述一级有源光纤131的输出端和所述二级泵浦源112连接所述二级合束器122的输入端，所述二级合束器122的输出端连接所述二级有源光纤132的输入端，所述二级有源光纤132的输出端连接所述三级有源光纤133的输入端，所述三级有源光纤133的输出端连接所述三级合束器123的输入端。激光种子源10发射的种子光需要经过三级功率放大：一级放大：种子光与一级泵浦源111发出的的泵浦光进行耦合，经一级有源光纤131进行功率放大后发送给二级合束器122；二级放大：二级耦合器122将经一级有源光纤131进行功率放大后的耦合光，和二级泵浦源112发出的泵浦光进行耦合，并发送给二级有源光纤132进行功率放大；三级放大：三级有源光纤133将经二级有源光纤132功率放大后的耦合光进行进一步放大，并发送给三级合束器123，三级合束器123将该进一步放大的耦合光和三级泵浦源113发出的三级泵浦光耦合。得到窄线宽、高单脉冲能量的基频光，完成三级功率放大。倍频晶体14，接收经所述多级泵浦源、多级合束器和多级有源光纤进行多级功率放大后得到的基频光，并对所述基频光进行倍频处理得到绿光激光。种子光经上述三级放大之后得到窄线宽、高单脉冲能量的基频光，对该基频光进行倍频处理可以直接得到窄线宽、高单脉冲能量的绿光激光。在其中一个实施例中，一级泵浦源111输出的泵浦光的功率为200mW，波长为974nm，二级泵浦源112输出的泵浦光的功率为10mW，波长为15nm，三级泵浦源113包括两个泵浦源，每个泵浦源输出的泵浦光的功率均为27mW，波长均为976nm。在其中一个实施例中，所述一级合束器121为波分复用器，所述二级合束器122为(1+1)*1保偏合束器，所述三级合束器123为(2+1)*1保偏合束器。在其中一个实施例中，所述一级有源光纤131为单包层的保偏掺镱有源光纤，二级有源光纤132和三级有源光纤133均为双包层的保偏掺镱有源光纤，二级有源光纤132的尺寸为10/120，纤芯直径为10um，包层厚度为120um，三级有源光纤133的尺寸为20/130，纤芯直径为20um，包层厚度为13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳秒光纤绿光激光器，其特征在于，包括：激光种子源，用于发出种子光；多级泵浦源，每个级别的泵浦源用于发出相应级别的泵浦光；多级合束器，所述多级合束器中的一级合束器用于将所述种子光和所述多级泵浦源的一级泵浦源发出的泵浦光进行耦合得到耦合光，所述多级合束器中其他的合束器用于将前一级别的合束器发出的耦合光与对应级别的泵浦源发出的泵浦光进行耦合；多级有源光纤，每个级别的有源光纤与对应级别的合束器连接，用于对接收的耦合光进行功率放大；倍频晶体，接收经所述多级泵浦源、多级合束器和多级有源光纤进行多级功率放大后得到的基频光，并对所述基频光进行倍频处理得到绿光激光。

【技术特征摘要】
1.一种纳秒光纤绿光激光器，其特征在于，包括：激光种子源，用于发出种子光；多级泵浦源，每个级别的泵浦源用于发出相应级别的泵浦光；多级合束器，所述多级合束器中的一级合束器用于将所述种子光和所述多级泵浦源的一级泵浦源发出的泵浦光进行耦合得到耦合光，所述多级合束器中其他的合束器用于将前一级别的合束器发出的耦合光与对应级别的泵浦源发出的泵浦光进行耦合；多级有源光纤，每个级别的有源光纤与对应级别的合束器连接，用于对接收的耦合光进行功率放大；倍频晶体，接收经所述多级泵浦源、多级合束器和多级有源光纤进行多级功率放大后得到的基频光，并对所述基频光进行倍频处理得到绿光激光。2.根据权利要求1所述的纳秒光纤绿光激光器，其特征在于，所述激光种子源为分布式反馈激光器，所述种子光的脉宽为1ns～3ns。3.根据权利要求1所述的纳秒光纤绿光激光器，其特征在于，所述多级泵浦源为三级泵浦源，多级合束器为三级合束器，所述多级有源光纤为三级有源光纤，所述三级泵浦源包括一级泵浦源、二级泵浦源和三级泵浦源，所述多级合束器包括一级合束器、二级合束器和三级合束器，所述三级有源光纤包括一级有源光纤、二级有源光纤和三级有源光纤，所述激光种子源和所述一级泵浦源连接所述一级合束器的输入端，所述一级合束器的输出端连接所述一级有源光纤的输入端，所述一级有源光纤的输出端和所述二级泵浦源连接所述二级合束器的输入端，所述二级合束器的输出端连接所述二级有源光纤的输入端，所述二级有源光纤的输出端连接所述三级有源光纤的输入端，所述三级有源光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凌昌，朱江杰，刘健，成学平，刘猛，
申请(专利权)人：深圳市杰普特光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44