專利名稱：雙包層光纖被動調(diào)q激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬激光技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙包層光纖被動調(diào)Q激光器，具體涉及一種雙包層摻鐿光纖被動調(diào)Q激光器。
背景技術(shù)：
隨著包層泵浦技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及各種特種光纖的研制成功，光纖激光器的研制取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。包層泵浦技術(shù)和調(diào)Q技術(shù)結(jié)合得到的短脈沖光纖激光器，具有高脈沖能量、高峰值功率等特性，但現(xiàn)有的包層泵浦光纖調(diào)Q激光器，大多采用聲光調(diào)制器(AOM)或電光調(diào)制器(EOM)作為開關(guān)元件，重復(fù)頻率雖可以調(diào)節(jié)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)卻相對較復(fù)雜，并且成本高、體積大、使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種雙包層光纖被動調(diào)Q激光器，其解決了背景技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的技術(shù)問題。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種雙包層光纖被動調(diào)Q激光器，包括泵浦光源1、光纖耦合系統(tǒng)2和諧振腔，其特殊之處在于所述的諧振腔包括前腔鏡3、雙包層摻鐿光纖4和調(diào)Q裝置5，所述雙包層摻鐿光纖4的入光端與前腔鏡3貼近設(shè)置，所述雙包層摻鐿光纖4的出光端與調(diào)Q裝置5貼近設(shè)置；所述的光纖耦合系統(tǒng)2設(shè)置于泵浦光源1和前腔鏡3之間。
上述泵浦光源1為半導(dǎo)體980nm泵浦光源；上述前腔鏡3是鍍有對980nm波長增透、對1060nm波長高反射的介質(zhì)膜的雙色鏡。
上述調(diào)Q裝置5以采用半導(dǎo)體可飽和吸收體鏡為宜，該調(diào)Q裝置5亦可由對1060nm波長有效的可飽和吸收體和設(shè)置于其后的反射鏡構(gòu)成。
上述光纖耦合系統(tǒng)2以可將泵浦光源1輸出的泵浦光最大限度耦合入雙包層摻鐿光纖4的光纖耦合系統(tǒng)為佳。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1.本發(fā)明將包層泵浦技術(shù)和調(diào)Q技術(shù)相結(jié)合，使得到的短脈沖光纖激光器脈沖能量高，峰值功率高。
2.本發(fā)明增益高，光-光轉(zhuǎn)換效率高；閾值低，輸出光束質(zhì)量好。
3.成本低，性能穩(wěn)定，可靠性高。
4.結(jié)構(gòu)輕巧、簡單，宜于調(diào)節(jié)；體積小，重量輕。
5.固定好半導(dǎo)體可飽和吸收體鏡后不需要進(jìn)行外部調(diào)節(jié)，使用、維護(hù)方便，可廣泛應(yīng)用于激光加工、激光醫(yī)療、激光測距、激光武器等方面，尤適于野外作業(yè)和軍事運(yùn)用。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明采用Tektronix TDS-3032型示波器采集的調(diào)Q脈沖的示波器波形圖；圖3為本發(fā)明調(diào)Q激光的光譜示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明集包層泵浦技術(shù)和調(diào)Q技術(shù)為一體，利用半導(dǎo)體可飽和吸收體鏡的可飽和吸收調(diào)Q特性，形成調(diào)Q脈沖，半導(dǎo)體可飽和吸收體鏡同時兼作耦合輸出鏡。
本發(fā)明的泵浦光源1采用半導(dǎo)體980nm泵浦光源。諧振腔由前腔鏡3、雙包層摻鐿光纖4和調(diào)Q裝置5構(gòu)成。諧振腔的腔形結(jié)構(gòu)簡單，宜于調(diào)節(jié)，且光-光轉(zhuǎn)換效率較高。前腔鏡3可采用鍍有對980nm波長增透、1060nm波長高反射介質(zhì)膜的雙色鏡。雙包層摻鐿光纖4可采用外包層孔徑0.40、包層芯徑250μm、長度2.5m的雙包層光纖。采用雙包層摻鐿光纖4，其一是可以使用大功率多模半導(dǎo)體光源泵浦；其二是由于光纖的芯徑較粗，功率密度較低，雙包層摻鐿光纖有利于克服光纖中非線性效應(yīng)對峰值功率的限制。雙包層摻鐿光纖4的入光端光纖端面與前腔鏡3貼近設(shè)置，雙包層摻鐿光纖4的出光端面與調(diào)Q裝置5貼近設(shè)置。所謂貼近設(shè)置即盡可能接近，但不接觸。調(diào)Q裝置5以采用反射率為90％的、有效波長在1060nm附近的半導(dǎo)體可飽和吸收體鏡作為后腔鏡為宜，半導(dǎo)體可飽和吸收體鏡的結(jié)構(gòu)是將反射鏡與吸收體結(jié)合在一起，即在半導(dǎo)體布拉格反射鏡表面生長一層半導(dǎo)體可飽和吸收體薄膜，在半導(dǎo)體可飽和吸收體薄膜表面再生長一層反射鏡，調(diào)節(jié)半導(dǎo)體可飽和吸收體鏡上光斑的功率密度，至滿足其工作在調(diào)Q狀態(tài)下的要求。調(diào)Q裝置5亦可由對1060nm波長有效的可飽和吸收體和設(shè)置于其后的反射鏡構(gòu)成。
泵浦光源1發(fā)出的波長為980nm的激光光束，通過光纖耦合系統(tǒng)2耦合后，進(jìn)入諧振腔。前腔鏡3和半導(dǎo)體可飽和吸收體鏡構(gòu)成F-P腔結(jié)構(gòu)，形成激光振蕩，同時利用半導(dǎo)體可飽和吸收體鏡的可飽和吸收調(diào)Q特性，形成調(diào)Q激光脈沖輸出。通過調(diào)節(jié)光纖耦合系統(tǒng)2，使泵浦光源1輸出的泵浦光最大限度地耦合入雙包層摻鐿光纖4的光纖中。在半導(dǎo)體泵浦電流為5.3A時，可輸出脈沖寬度為3.148μs、重復(fù)頻率29.4KHz、能量為0.636μJ的調(diào)Q脈沖。
權(quán)利要求
1.一種雙包層光纖被動調(diào)Q激光器，包括泵浦光源(1)、光纖耦合系統(tǒng)(2)和諧振腔，其特征在于所述的諧振腔包括前腔鏡(3)、雙包層摻鐿光纖(4)和調(diào)Q裝置(5)，所述雙包層摻鐿光纖(4)的入光端與前腔鏡(3)貼近設(shè)置，所述雙包層摻鐿光纖(4)的出光端與調(diào)Q裝置(5)貼近設(shè)置；所述的光纖耦合系統(tǒng)(2)設(shè)置于泵浦光源(1)和前腔鏡(3)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙包層光纖被動調(diào)Q激光器，其特征在于所述的泵浦光源(1)為半導(dǎo)體980nm泵浦光源；所述的前腔鏡(3)是鍍有對980nm波長增透、對1060nm波長高反射的介質(zhì)膜的雙色鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙包層光纖被動調(diào)Q激光器，其特征在于所述的調(diào)Q裝置(5)為半導(dǎo)體可飽和吸收體鏡，所述的調(diào)Q裝置(5)或由對1060nm波長有效的可飽和吸收體和設(shè)置于其后的反射鏡構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙包層光纖被動調(diào)Q激光器，其特征在于所述的光纖耦合系統(tǒng)(2)是可將泵浦光源(1)的輸出最大限度耦合入雙包層摻鐿光纖(4)的光纖耦合系統(tǒng)。
全文摘要
一種雙包層光纖被動調(diào)Q激光器，包括泵浦光源、光纖耦合系統(tǒng)和諧振腔。諧振腔包括前腔鏡、雙包層摻鐿光纖和調(diào)Q裝置，雙包層摻鐿光纖的入光端與前腔鏡貼近設(shè)置，雙包層摻鐿光纖的出光端與調(diào)Q裝置貼近設(shè)置；光纖耦合系統(tǒng)設(shè)置于泵浦光源和前腔鏡之間。本發(fā)明解決了背景技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的技術(shù)問題。本發(fā)明增益高，光－光轉(zhuǎn)換效率高；閾值低，輸出光束質(zhì)量好，性能穩(wěn)定、可靠，應(yīng)用廣泛。
文檔編號H01S3/11GK1953282SQ200510096220
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者趙衛(wèi), 高存孝, 朱少嵐, 王屹山, 陳國夫 申請人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所