一种腔内倍频光纤激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种腔内倍频光纤激光器，包括泵浦源、光合束器及双向光放大器，在双向光放大器一侧沿光路依次设有第一光纤准直器、第一光偏振方向旋转装置、起偏器、激光倍频装置及激光腔镜；在双向光放大器另一侧沿光路依次设有第二光纤准直器、偏振分光装置、第二光偏振方向旋转装置及反射装置；从双向光放大器输出的基频激光，一侧经第一光偏振方向旋转装置旋转45

【技术实现步骤摘要】
一种腔内倍频光纤激光器


[0001]本专利技术涉及激光
，特别涉及一种腔内倍频光纤激光器。

技术介绍

[0002]目前，非线性频率变换技术是当基频光入射到非线性光学晶体上，在满足相位匹配的条件下会激发非线性效应，从而产生新波段的激光，扩展了激光光源的波长范围。通过激光倍频可以获得多种波长的激光，例如可产生红光、绿光、蓝光、紫外和深紫光激光等，它们在大屏幕激光显示、激光医疗、高密度存储、微电子、微机械、激光全息技术以及泵浦可调光参量激光等方面有着巨大的应用前景和广阔的市场。一般可见光和紫外激光是通过固体激光器腔内或腔外倍频来实现，腔内倍频具有较高的转化效率；腔外单通倍频虽然结构相对简单，但是转化效率低。光纤激光器具有转化效率高、光束质量好，热管理方便、结构紧凑、便于维修等优点，可作为腔内倍频激光器的基频光光源，但腔内倍频通常需要激光在腔内能保偏，所以用全保偏器件做的保偏光纤激光器在腔内实现倍频时，成本相对较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种腔内倍频光纤激光器。
[0004]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
[0005]一种腔内倍频光纤激光器，包括泵浦源、光合束器及双向光放大器，在双向光放大器的一侧沿光路依次设置有第一光纤准直器、第一光偏振方向旋转装置、起偏器、激光倍频装置及激光腔镜；在双向光放大器的另一侧沿光路依次设置有第二光纤准直器、偏振分光装置、第二光偏振方向旋转装置及反射装置；
[0006]第一、二光偏振方向旋转装置用于使基频激光的偏振方向非互易性旋转45
°
；
[0007]激光倍频装置用于使频率为ω的基频激光通过后变为频率为2ω的倍频激光；
[0008]偏振分光装置用于把基频激光分为S偏振光和P偏振光；
[0009]泵浦源产生的泵浦光由光合束器耦合至双向光放大器，双向光放大器吸收泵浦光并产生、放大及输出基频激光；
[0010]从双向光放大器一侧输出的基频激光，经第一光纤准直器准直后进入第一光偏振方向旋转装置，被非互易性旋转45
°
后进入起偏器，与起偏器透光轴方向一致的偏振基频激光通过起偏器，进入激光倍频装置，其中部分偏振基频激光被转换为倍频激光并通过激光腔镜输出；未被转换为倍频激光的偏振基频激光，被激光腔镜按原光路反射折回，依次经过激光倍频装置及起偏器后入射至第一光偏振方向旋转装置，被非互易性旋转45
°
后进入双向光放大器；
[0011]从双向光放大器另一侧输出的基频激光，经第二光纤准直器准直后入射偏振分光装置，被偏振分光装置透射后，进入第二光偏振方向旋转装置，被非互易性旋转45
°
后入射反射装置，被反射装置反射后折回至第二光偏振方向旋转装置，再次被非互易性旋转45
°
，然后依次经偏振分光装置、第二光纤准直器进入双向光放大器。
[0012]进一步地，从双向光放大器输出的基频激光入射偏振分光装置后，在偏振分光装置、第二光偏振方向旋转装置及反射装置三者之间的折返光路为口字型。
[0013]进一步地，偏振分光装置由从上至下依次贴合的棱镜A、平行四边形棱镜及棱镜B构成，棱镜A和棱镜B的横截面为直角三角形或直角梯形，且两者的斜面与直角面的夹角为45度；反射装置为45
°
等腰直角棱镜。
[0014]进一步地，第一光偏振方向旋转装置和第二光偏振方向旋转装置均包括法拉第旋转器。
[0015]进一步地，泵浦源、光合束器与双向光放大器形成前向泵浦或后向泵浦或双向泵浦。
[0016]进一步地，起偏器为格兰棱镜或偏振分光棱镜。
[0017]进一步地，激光倍频装置包括倍频晶体，倍频晶体的匹配方式为I类临界相位匹配。
[0018]进一步地，偏振分光装置为偏振分光棱镜组或纯钒酸钇晶体。
[0019]进一步地，双向光放大器包括增益光纤，增益光纤中设有增益离子，增益离子包括钕离子，铒离子、锗离子、镨离子、钬离子、铕离子、镱离子、镝离子、铥离子中的任意一种或多种。
[0020]进一步地，在第二光偏振方向旋转装置及反射装置之间设有用于滤除基频激光中心波长以外激光的激光过滤装置。
[0021]本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术利用光偏振方向旋转装置和起偏器，实现了多纵模低噪声线偏振基频激光的振荡，再通过腔内激光频率变换装置，实现了倍频激光的产生，最后通过腔镜输出稳定的倍频激光。本专利技术具有体积较小、成本较低的特点。通过更换不同的激光过滤装置和双向光放大器，可以输出不同波段的倍频激光。
附图说明
[0022]图1为本专利技术采用后向泵浦的一种腔内倍频光纤激光器的结构示意图。
[0023]图2为本专利技术采用后向泵浦的另一种腔内倍频光纤激光器的结构示意图。
[0024]图3为本专利技术采用前向泵浦的一种腔内倍频光纤激光器的结构示意图。
[0025]图4为本专利技术采用前向泵浦的另一种腔内倍频光纤激光器的结构示意图。
[0026]图5为本专利技术采用双向泵浦的一种腔内倍频光纤激光器的结构示意图。
[0027]图6为本专利技术采用双向泵浦的另一种腔内倍频光纤激光器的结构示意图。
[0028]图中：1、激光腔镜；2、激光倍频装置；3、起偏器；4、第一光偏振方向旋转装置；5、第一光纤准直器；6、双向光放大器；7、第一光合束器；8、第一泵浦源；9、第二光纤准直器；10、偏振分光装置；11、第二光偏振方向旋转装置；12、激光过滤装置；13、反射装置；14、第二泵浦源；15、第二光合束器。
具体实施方式
[0029]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0030]在本专利技术的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、
“
顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0031]请参见图1至图6，一种腔内倍频光纤激光器，包括泵浦源、光合束器及双向光放大器6，在双向光放大器6的一侧沿光路依次设置有第一光纤准直器5、第一光偏振方向旋转装置4、起偏器3、激光倍频装置2及激光腔镜1；在双向光放大器6的另一侧沿光路依次设置有第二光纤准直器9、偏振分光装置10、第二光偏振方向旋转装置11及反射装置13。
[0032]泵浦源，用于产生泵浦光。
[0033]光合束器，用于将泵浦光耦合至双向光放大器6。
[0034]双向光放大器6，用于吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种腔内倍频光纤激光器，其特征在于，包括泵浦源、光合束器及双向光放大器，在双向光放大器的一侧沿光路依次设置有第一光纤准直器、第一光偏振方向旋转装置、起偏器、激光倍频装置及激光腔镜；在双向光放大器的另一侧沿光路依次设置有第二光纤准直器、偏振分光装置、第二光偏振方向旋转装置及反射装置；第一、二光偏振方向旋转装置用于使基频激光的偏振方向非互易性旋转45
°
；激光倍频装置用于使频率为ω的基频激光通过后变为频率为2ω的倍频激光；偏振分光装置用于把基频激光分为S偏振光和P偏振光；泵浦源产生的泵浦光由光合束器耦合至双向光放大器，双向光放大器吸收泵浦光并产生、放大及输出基频激光；从双向光放大器一侧输出的基频激光，经第一光纤准直器准直后进入第一光偏振方向旋转装置，被非互易性旋转45
°
后进入起偏器，与起偏器透光轴方向一致的偏振基频激光通过起偏器，进入激光倍频装置，其中部分偏振基频激光被转换为倍频激光并通过激光腔镜输出；未被转换为倍频激光的偏振基频激光，被激光腔镜按原光路反射折回，依次经过激光倍频装置及起偏器后入射至第一光偏振方向旋转装置，被非互易性旋转45
°
后进入双向光放大器；从双向光放大器另一侧输出的基频激光，经第二光纤准直器准直后入射偏振分光装置，被偏振分光装置透射后，进入第二光偏振方向旋转装置，被非互易性旋转45
°
后入射反射装置，被反射装置反射后折回至第二光偏振方向旋转装置，再次被非互易性旋转45
°
，然后依次经偏振分光装置、第二光纤准直器进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁广雷，汤吓雄，张哨峰，凌吉武，
申请(专利权)人：福建海创光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：