本实用新型专利技术公开了一种2.7微米光纤激光器的装置，包括第一工作物质、第二工作物质、第一谐振腔、第二谐振腔、第一耦合系统、第二耦合系统和至少一个泵浦源。其中，泵浦源为激光二极管或其它泵浦源，第一工作物质为掺铥物质，第二工作物质为掺磷光纤；激光二极管输出的泵浦光经第一耦合系统耦合进入掺铥光纤，铥离子产生的受激辐射在第一谐振腔内振荡，输出2微米激光；2微米激光经第二耦合系统耦合进入掺磷光纤，引起的受激拉曼散射光在第二谐振腔内振荡，输出2.7微米激光。本实用新型专利技术能产生2.7微米的激光。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及光学领域，特别涉及一种2. 7微米光纤激光器的实现装置。
技术介绍
2. 7μπι波段激光属于近红外光(0.75 3μπι)，在光谱学、激光外科、工业、 军事、科研等领域存在广泛的应用前景。由于水分子在3. Oym附近有很强的中红外吸收峰，而人体组织中水的比例大约占70%，因而组织对光的吸收情况与水相似。生物组织对 2. 7 3μπι波段的光吸收很强烈，使得红外激光可以在大部分软组织和硬组织中产生浅的渗透深度、高的手术精度，对邻近组织的热损伤小，大大限制损伤区域。同时 2.7 μ m波段激光还可作为更长波长激光的高效泵浦源。光纤激光器具有高转换效率、良好的光束质量、简单紧凑的腔结构、散热好等优点，因而利用掺杂光纤实现的红外光纤激光器，比其它相应波长的红外激光器，如固体离子掺杂的晶体或玻璃激光器、光参量振荡器和差频产生器、半导体激光器和气体激光器(CO 和CO2)具有更大的优势。在掺稀土离子的石英光纤激光器中，发光波长最长的是掺钬激光器，能达到 2. 26 μ m0由于石英基质具有较高的声子能量，降低了辐射量子效率，使阈值较高，所以利用稀土掺杂的石英光纤难以直接实现2. 7 μ m波段的激光辐射。其它基质的光纤如掺铒的氟化物光纤，发光范围可以达到2. 65-2. 85 μ m。国外由于研制光纤水平较高，Er JBLAN(掺铒氟化物)光纤激光器在80年代末期就有报道，但是在Er:ZBLAN玻璃中，由于参与激光的下能级寿命比上能级寿命长(分别为 9ms和6. 9ms)，造成了粒子数反转分布的瓶颈。另外，氟化物光纤易碎，不易与石英光纤熔接；而稀土离子掺杂的石英光纤与氟化物光纤相比，则易于拉制、生产，有好的环境稳定性。 由于光纤研制方面的差距，目前国内还没有掺铒氟化物光纤，也没有2. 7 μ m附近光纤激光器的报道。
技术实现思路
本技术提供了一种2. 7微米光纤激光器的实现装置，能产生2. 7微米的激光。为解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案一方面，本技术公开了一种2. 7微米光纤激光器的实现装置，包括第一工作物质、第二工作物质、第一谐振腔、第二谐振腔、第一耦合系统、第二耦合系统和至少一个泵浦源；其中，所述泵浦源为激光二极管或其它泵浦源，所述第一工作物质为掺铥物质，所述第二工作物质为掺磷光纤；所述激光二极管输出的泵浦光经第一耦合系统耦合进入掺铥物质，铥离子产生的受激辐射在第一谐振腔内振荡，输出2微米激光；所述2微米激光经第二耦合系统耦合进入掺磷光纤，由于受激拉曼效应，输出2. 7 微米激光。上述2. 7微米光纤激光器的实现装置中，所述掺铥物质为掺铥光纤或掺铥晶体。上述2. 7微米光纤激光器的实现装置中，所述泵浦光为790纳米波段的激光，或 1210纳米波段的激光，或1630纳米波段的激光。上述2. 7微米光纤激光器的实现装置中，所述第一谐振腔包括至少一个腔镜以及输出镜；所述腔镜为二色镜，对泵浦光高透过率，对2微米激光高反射率；所述输出镜为二色镜，对泵浦光高反射率，对2微米激光较高透过率。上述2. 7微米光纤激光器的实现装置中，所述掺铥光纤位于第一谐振腔之内，其一端紧贴所述腔境，另一端为斜面；掺铥光纤在泵浦光的作用下产生受激辐射，在第一谐振腔内振荡，从所述输出镜输出2微米的激光。上述2. 7微米光纤激光器的实现装置中，还包括设置于第一谐振腔内的声光调制器和准直镜，所述声光调制器用于调制谐振腔的损耗，所述准直镜用于激光的准直。上述2. 7微米光纤激光器的实现装置中，所述第二谐振腔包括第一光栅和第二光栅；所述第一光栅对2微米激光高透过率，对2. 7微米激光高反射率；所述第二光栅对2微米激光高反射率，对2. 7微米激光较高透过率。上述2. 7微米光纤激光器的实现装置中，所述第一光栅和第二光栅由掺磷光纤的两端分别刻写。上述2. 7微米光纤激光器的实现装置中，所述掺磷光纤位于第二谐振腔之内；掺磷光纤在2微米激光作用下所引起的受激拉曼散射光，在第二谐振腔内振荡， 从第二光栅输出2. 7微米的激光。和现有技术相比，本技术的有益效果在于本技术的一种2. 7微米光纤激光器的实现装置，包括第一工作物质、第二工作物质、第一谐振腔、第二谐振腔、第一耦合系统、第二耦合系统和至少一个泵浦源。其中， 泵浦源为激光二极管或其它泵浦源，第一工作物质为掺铥物质，第二工作物质为掺磷光纤； 激光二极管输出的泵浦光经第一耦合系统耦合进入掺铥光纤，铥离子产生的受激辐射在第一谐振腔内振荡，输出2微米激光；2微米激光经第二耦合系统耦合进入掺磷光纤，所引起的受激拉曼散射光在第二谐振腔内振荡，输出2. 7微米激光。由于掺铥的工作物质具有优良的特性，掺磷光纤具有较大的非线性拉曼频移，两者相结合的光纤激光器的实现装置，可获得2. 7微米的激光；同时结构简单、性能可靠稳定、效率高，并且由于掺铥工作物质和掺磷光纤成本低，使得光纤激光器的实现装置的成本也较低。附图说明图1示例性地描述了单端泵浦的2. 7微米光纤激光器的装置光路图；图2示例性地描述了双端泵浦的2. 7微米光纤激光器的装置光路图。具体实施方式下面对照附图并结合具体实施方式对本技术进行进一步详细说明。本技术公开的2. 7微米光纤激光器的装置，包括第一工作物质、第二工作物质、第一谐振腔、第二谐振腔、第一耦合系统、第二耦合系统和至少一个泵浦源。其中，所述泵浦源为激光二极管或其它泵浦源，所述第一工作物质为掺铥物质，所述第二工作物质为掺磷光纤。所述激光二极管产生的泵浦光经第一耦合系统耦合进入掺铥光纤，铥离子产生的受激辐射在第一谐振腔内振荡，输出2微米激光。所述2微米激光经第二耦合系统耦合进入掺磷光纤，所引起的受激拉曼散射光在第二谐振腔内振荡，输出2. 7微米激光。实施例一激光器产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大过损耗，因此一般激光器包括具有亚稳态能级工作介质、泵浦源(也称激励源)和谐振腔。其中，工作介质是用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系，泵浦源指为使激光工作介质实现并维持粒子数反转而提供能量来源的机构或装置，谐振腔用来使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向，从而使激光具有良好的方向性和相干性，谐振腔也可以很好地缩短工作介质的长度，并且通过改变谐振腔长度来调节所产生激光的模式(即选模)。本技术一个实施例的2. 7微米光纤激光器的装置，根据泵浦源的个数，可以分为单端泵浦和双端泵浦两种形式。单端泵浦的光纤激光器的装置如图1所示；双端泵浦的光纤激光器的装置如图2所示。掺铥物质为掺铥光纤1，或掺铥晶体，本实施例中为掺铥光纤。泵浦光5为为790 纳米波段的激光，或1210纳米波段的激光，或1630纳米波段的激光，也可以是其它合适波长的泵浦光。第一谐振腔包括腔镜6以及输出镜7。腔镜6为二色镜，对泵浦光高透过率，对2微米激光高反射率；输出镜7为二色镜， 对泵浦光高反射率，对2微米激光较高透过率。腔镜6也可以采用具有同等功能的光纤光栅代替。掺铥光纤1位于第一谐振腔之内，其一端紧贴所述腔镜6，另一端为斜面。掺铥光纤1在泵浦光的作用下产生受激辐射，在第一谐振腔内振荡，从所述输出镜7输出2微米的激光。掺铥光纤1的一端为斜面，可抑制端面的菲本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种２．７微米光纤激光器的实现装置，其特征在于，包括第一工作物质（１）、第二工作物质（２）、第一谐振腔、第二谐振腔、第一耦合系统（３）、第二耦合系统（４）和至少一个泵浦源（５）；其中，所述泵浦源（５）为激光二极管或其它泵浦源，所述第一工作物质（１）为掺铥物质，所述第二工作物质（２）为掺磷光纤；所述激光二极管输出的泵浦光经第一耦合系统耦合进入掺铥物质，铥离子产生的受激辐射在第一谐振腔内振荡，输出２微米激光；所述２微米激光经第二耦合系统耦合进入掺磷光纤，由于受激拉曼效应，输出２．７微米激光。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜戈果，秦斌，胡辉，赵俊清，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：实用新型
国别省市：94
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