一种基于晶体光纤的绿光单频光纤激光器及其工作方法技术

本发明专利技术涉及一种基于晶体光纤的绿光单频光纤激光器及其工作方法。本发明专利技术所述激光器，相比常规单频光纤激光器，该激光器的增益光纤为晶体光纤，其纤芯部分由稀土离子掺杂的YAG晶体构成，具有较高的稀土离子掺杂浓度，能够提供更高的增益系数；晶体光纤的包层部分为熔融石英，YAG晶体或蓝宝石晶体，有利于提高光纤散热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于晶体光纤的绿光单频光纤激光器及其工作方法
本专利技术涉及一种基于晶体光纤的绿光单频光纤激光器及其工作方法，属于光纤激光器的

技术介绍
单频光纤激光器具有工作阈值低，转化效率高，光束质量好，结构紧凑等优点在光纤传感、激光雷达/测距/遥感、相干光通信、激光光谱学、气体吸收测量等领域有不可替代的作用。特别在某些重要应用中，如水下通信，光学数据存储，彩色显示，医学诊断和原子/分子光谱学等，低噪声绿光单频激光器具有重要的应用价值。增益光纤是单频光纤激光器的核心器件，其掺杂浓度，热导率等参数直接影响上述单频激光器性能。目前用做单频光纤激光器的增益光纤主要为稀土掺杂的石英玻璃光纤和稀土掺杂的磷酸盐光纤。其中石英光纤的导热系数为0.33W·m-1K-1，而磷酸盐光纤的导热系数更低，仅为0.2W·m-1K-1。低导热系数不利于激光器的散热，会对激光谐振腔区域热稳定性带来不利影响，导致激光器发生跳模、线宽不稳定等现象出现。此外，超短线性腔是单频激光器常用的结构,该结构要求增益光纤长度很短,通常为几个厘米。在如此短的腔内要实现有效激光输出，需要增益光纤的掺杂浓度较高。目前常用的石英基质增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于晶体光纤的绿光单频光纤激光器，其特征在于，包括沿光路依次设置的泵浦激光器、波分复用器、低反射率窄带宽光纤布拉格光栅、晶体光纤和高反射率宽带光纤布拉格光栅；波分复用器的输出端口还依次连接有半导体光放大器、保偏带通滤波器和LiNbO3波导；晶体光纤作为激光增益介质；所述低反射率窄带光纤布拉格光栅和高反射率宽带光纤布拉格光栅构成线型腔结构，低反射率窄带光纤布拉格光栅为前腔镜，高反射率宽带光纤布拉格光栅为后腔镜。

【技术特征摘要】
1.一种基于晶体光纤的绿光单频光纤激光器，其特征在于，包括沿光路依次设置的泵浦激光器、波分复用器、低反射率窄带宽光纤布拉格光栅、晶体光纤和高反射率宽带光纤布拉格光栅；波分复用器的输出端口还依次连接有半导体光放大器、保偏带通滤波器和LiNbO3波导；晶体光纤作为激光增益介质；所述低反射率窄带光纤布拉格光栅和高反射率宽带光纤布拉格光栅构成线型腔结构，低反射率窄带光纤布拉格光栅为前腔镜，高反射率宽带光纤布拉格光栅为后腔镜。2.根据权利要求1所述的基于晶体光纤的绿光单频光纤激光器，其特征在于，所述LiNbO3波导为周期极化的MgO掺杂LiNbO3波导；所述周期极化的MgO掺杂LiNbO3波导长度为8mm，铌酸锂晶体极化周期为5μm，准相位匹配温度为30～40℃。3.根据权利要求1所述的基于晶体光纤的绿光单频光纤激光器，其特征在于，所述LiNbO3波导的尾纤类型为pm46-hp，尾纤连接有斜切的FC/APC型光学连接器。4.根据权利要求1所述的基于晶体光纤的绿光单频光纤激光器，其特征在于，所述晶体光纤的纤芯为掺稀土离子的钇铝石榴石晶体，稀土离子在纤芯中为均匀掺杂,掺杂浓度为5wt.％～20wt.％，或者稀土离子掺杂浓度大于1×1020ions/cm3；晶体光纤的光纤包层为熔融石英、YAG晶体或蓝宝石晶体。5.根据权利要求4所述的基于晶体光纤的绿光单频光纤激光器，其特征在于，所述晶体光纤的纤芯掺杂离子为Yb3+、Cr3+、Er3+或Tm3+。6.根据权利要求4所述的基于晶体光纤的绿光单频光纤激光器，其特征在于，所述钇铝石榴石晶体还掺杂有Ge...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆军，高悉宝，丛振华，谢永耀，王上，张行愚，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37