[發明專利]全光纖型銩鈥共摻單模光纖激光器

無效

• 申請號: 201110331520.7
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102361212A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 馮亭;延鳳平;李琦;彭萬敬;譚思宇;陶沛琳;溫曉東
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/094;H01S3/098;H01S3/16
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本發明涉及光纖激光器領域，具體地說是提出一種全光纖型銩鈥共摻單模光纖激光器。?

背景技術

近年來，隨著光纖激光器的發展，2μm波段光纖激光器以其人眼安全等特性被廣泛用于激光測距、激光雷達和遠距離傳感等領域，在軍事方面發揮著巨大的作用。同時由于2μm波段的激光存在著對OH^-強烈的吸收窗口，高強度的熱效應可使人體組織產生凝固、碳化或汽化效應，因此可應用于人體組織的凝固、止血和高效率切除，其手術切除創面小、出血少，而且可以避免金屬制手術刀因直接接觸皮膚而具有的潛在污染問題，因此2μm波段的激光也具有廣闊的醫學應用前景。另外，通信上，除本身可作為空間光通信的光源外，還可作為泵浦源去抽運其它工作物質，以產生4μm-5μm波長的激光，應用于空間光通信。?

鈥離子因其具有可輻射出2μm激光的能級結構，已被作為2μm波段各種不同基質中激光的激活離子而廣泛研究，而摻鈥離子石英基光纖激光器是研制波長為2μm的緊湊、高效全固態激光器的最有前途的候選者。但是?在單摻鈥離子的石英基光纖中，無輻射躍遷占據主導地位，激光產生效率低，共摻銩可以有效解決這一問題，利用銩鈥離子之間的能量轉移機制，有效降低了單摻鈥離子的無輻射躍遷，整體效率得到了提升。銩鈥離子共摻石英基光纖激光器主要有3種泵浦機制，分別對應3種泵浦帶：800nm，1200nm和1600nm。國內外對于銩鈥共摻光纖激光器的研究主要集中在800nm和1200nm泵浦帶，并且分別得到了不同功率的激光輸出，對于1600nm泵浦帶(吸收光譜范圍約為1500-1750nm)泵浦的銩鈥共摻光纖激光器的研究卻很少。?

目前，已經有高功率摻鉺光纖激光器的報道。2003年Photoncis公司已經報道可以生產最大連續輸出功率為80W的可調諧鉺鐿共摻單模光纖激光器，調諧范圍為1550-1567nm，這就為1600nm泵浦帶泵浦的銩鈥共摻光纖激光器的研制提供了可以利用的泵浦源。此泵浦源不僅可以提供高功率泵浦而且帶有單模尾纖輸出，可以實現泵浦源和銩鈥共摻光纖的高效率耦合。由于銩鈥共摻雜光纖是由摻鉺光纖激光器泵浦，實現了真正意義上的2μm波段全光纖激光器。?

又因為1600nm波段激光泵浦銩鈥共摻石英基光纖能夠簡化系統的能級結構(如附圖2)，減少復雜機制對于整體效率的影響，更有利于光纖效能的發揮。另外，1600nm波段的光能量轉換為2μm波段的光能量的理論轉換效率約為80％，而800nm和1200nm波段的光能量轉換為2μm波段的光能量的理論轉換效率也分別只有約80％和60％。所以，研究和制作1600nm波段光纖激光器泵浦的銩鈥共摻全光纖型光纖激光器具有實際的意義。?

發明內容

本發明的目的在于提出一種全光纖型銩鈥共摻單模光纖激光器。?

本發明采取了如下技術方案：一種全光纖型銩鈥共摻單模光纖激光器，包括第一泵浦源101，第二泵浦源102，2合1光纖合束器103，第一反射光柵104，鉺鐿共摻雜光纖105，第二反射光柵106，隔離器201，第三反射光柵202，銩鈥共摻雜光纖203，法布里-波羅(F-P)標準具204；?

2合1光纖合束器103的一端有2根光纖分別與第一泵浦源101和第二泵浦源102的尾纖熔接；2合1光纖合束器103的另一端與第一反射光柵104熔接；第一反射光柵104的另一端與鉺鐿共摻雜光纖105連接；鉺鐿共摻雜光纖105的另一端與第二反射光柵106連接；第二反射光柵106與隔離器201熔接；隔離器201的另一端與第三反射光柵202熔接；第三反射光柵202的另一端與銩鈥共摻雜光纖203連接；銩鈥共摻雜光纖203的另一端與法布里-波羅(F-P)標準具204連接。?

第一泵浦源101，第二泵浦源102，2合1光纖合束器103，第一反射光柵104，鉺鐿共摻雜光纖105，第二反射光柵106共同構成泵浦系統1。?

其中，第一泵浦源101，第二泵浦源102均為980nm半導體激光器(LD)；2合1光纖合束器103可將101和102的激光耦合進入單模光纖；第一反射光柵104，鉺鐿共摻雜光纖105，第二反射光柵106共同構成泵浦系統1的激光諧振腔且第一反射光柵104和第二反射光柵106具有相同的反射波長但具有不?同的反射率，其反射波長和反射率可以根據實際需要確定；第一反射光柵104和第二反射光柵106通過相位掩膜法直接寫在鉺鐿共摻雜光纖上；鉺鐿共摻光纖的長度可以根據實際需要確定；?