專利名稱：一種白光量子點(diǎn)光纖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光纖激光器的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是量子點(diǎn)光纖激光器的技術(shù)領(lǐng)域， 具體涉及一種白光量子點(diǎn)光纖激光器。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)射白光的激光器一般裝置較為復(fù)雜，白光激光器需要采用聲光調(diào)Q等摻釹釔鋁石榴石激光器獲得1064nm脈沖，然后泵浦參量振蕩器獲得波長1535nm激光，通過對 1064nm和1535nm激光實(shí)行和頻獲得628nm激光輸出，通過對628nm和1535nm激光和頻得到446nm激光，通過對1064nm倍頻獲得532nm激光，最終合成白光輸出。另外如王清月等人提出的微結(jié)構(gòu)光纖白光激光發(fā)生器，需要自啟動鎖模激光器、微結(jié)構(gòu)光纖和多個耦合透鏡等；祝世寧等人提出的白光激光器需要采用不同結(jié)構(gòu)級聯(lián)的光學(xué)超晶格作為非線性晶體產(chǎn)生準(zhǔn)白光輸出，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且需嚴(yán)格調(diào)節(jié)溫度控制紅綠藍(lán)光的比例。連續(xù)白光激光在光通信、激光光譜學(xué)、激光生物、光學(xué)“光鉗”和照明娛樂等方面具有非常廣泛的用途，同時也為下一代光學(xué)信息系統(tǒng)的研究奠定了基石。由于量子點(diǎn)的能級分立特性和量子點(diǎn)的量子限域效益和小尺寸效應(yīng)，其發(fā)射峰可以根據(jù)量子點(diǎn)尺寸進(jìn)行調(diào)諧，這一優(yōu)勢為使其成為產(chǎn)生連續(xù)光譜白光的有效手段。量子點(diǎn)是一種有潛力的納米尺度半導(dǎo)體，具有寬的吸收光譜和較寬的發(fā)射光譜，并可通過其尺寸來調(diào)諧發(fā)光峰值波長；量子點(diǎn)具有顯著的工藝優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)色熒光物質(zhì)相比，量子點(diǎn)制作溫度較低，制作時間也較短，特別是通過調(diào)諧量子點(diǎn)尺寸，可以控制其發(fā)射波長。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種白光量子點(diǎn)光纖激光器的技術(shù)方案，能夠產(chǎn)生寬帶、超平坦的白光激光，且結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于半導(dǎo)體藍(lán)光激光器與波分復(fù)用器的泵浦輸入端連接，用于為波分復(fù)用器提供泵浦光，作為輸入泵浦光，波分復(fù)用器的信號輸入端連接設(shè)置第一光纖光柵，波分復(fù)用器的輸出端連接設(shè)置量子點(diǎn)摻雜光纖的一端，量子點(diǎn)摻雜光纖的另一端連接第二光纖光柵的反射端，第二光纖光柵的透射端為激光輸出端。所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的量子點(diǎn)摻雜光纖內(nèi)摻雜的量子點(diǎn)為核 _ 殼結(jié)構(gòu)的 CdSe-ZnSe 或 CdSe-ZnS 或 CdSe-CdS 或 CdS-ZnS 或 CdS-HgS。所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的第一光纖光柵為由三個或三個以上的光纖布拉格光柵構(gòu)成的寬帶布拉格反射器。所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的第二光纖光柵由三個或三個以上啁啾光纖光柵組成。所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的量子點(diǎn)摻雜光纖內(nèi)摻雜的量子點(diǎn)的直徑為2nm 6nm。所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的光纖布拉格光柵為滿足諧振波長位于紅、綠、藍(lán)典型波長的光纖。本發(fā)明將不同尺寸量子點(diǎn)摻雜進(jìn)光纖，通過半導(dǎo)體藍(lán)光激光器激發(fā)不同尺寸量子點(diǎn)，產(chǎn)生多種色光，由兩個光纖光柵構(gòu)成反射腔，產(chǎn)生寬帶、超平坦的白光激光，實(shí)現(xiàn)白光輸出，且本發(fā)明的激光器具有結(jié)構(gòu)簡單，易于制造、能夠?qū)崿F(xiàn)白光激光輸出等特點(diǎn)，可廣泛用于光纖技術(shù)的各個領(lǐng)域。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的量子點(diǎn)在不同強(qiáng)度泵浦光激發(fā)下發(fā)光光譜圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，半導(dǎo)體藍(lán)光激光器(1)與波分復(fù)用器(3)輸入端連接，泵浦光源(2)為波分復(fù)用器提供泵浦光，作為輸入泵浦光，波分復(fù)用器(3)的信號輸入端連接光纖光柵(5)，波分復(fù)用器的輸出端連接設(shè)置量子點(diǎn)摻雜光纖(4)的一端，量子點(diǎn)摻雜光纖的另一端連接光纖光柵(5)的反射端，光纖光柵(5)的透射端為激光輸出端。量子點(diǎn)摻雜光纖內(nèi)摻雜的量子點(diǎn)為核-殼結(jié)構(gòu)的CdSe-ZnSe或CdSe-ZnS或 CdSe-CdS或CdS-ZnS或CdS-HgS，且量子點(diǎn)的直徑為2nm 6nm。圖2所示為量子點(diǎn)在不同強(qiáng)度泵浦光激發(fā)下發(fā)光光譜圖。從圖中可以看出，當(dāng)量子點(diǎn)被藍(lán)光激發(fā)時，核-殼結(jié)構(gòu)的CdSe-ZnSe量子點(diǎn)在大小為3. 4,3. 8,4. 0和4. 8nm時分別發(fā)射峰值位于510,555,580和 620nm的波長。本實(shí)用新型的工作原理是半導(dǎo)體藍(lán)光激光器發(fā)出的藍(lán)光作為泵浦光通過波分復(fù)用器入射到作為增益介質(zhì)和產(chǎn)生可見光譜區(qū)多種色光(紅、黃、綠、藍(lán)等)的摻量子點(diǎn)光纖。 不同尺寸量子點(diǎn)被藍(lán)光激發(fā)時可發(fā)生不同峰值波長的光，將這些不同尺寸的量子點(diǎn)按一定比例摻雜進(jìn)玻璃光纖中，便能產(chǎn)生這些峰值波長的可見光，混合后便可以得到連續(xù)、平坦的白光；經(jīng)過兩個光纖光柵的反射和多次增益，在激光輸出端可得到連續(xù)、超平坦的白光激光。本實(shí)例中將大小分別為2. 2nm、3nm、5nm和5. 5nm范圍的四種核-殼結(jié)構(gòu)的 CdSe-ZnSe量子點(diǎn)摻雜進(jìn)石英光纖中得到量子點(diǎn)摻雜光纖，各量子點(diǎn)經(jīng)激發(fā)后得到藍(lán)光、綠光和紅光，三種色光混合后得到白光，通過第一光纖光柵5、第二光纖光柵5之間進(jìn)行反饋增益后輸出白光激光。
權(quán)利要求1.一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于半導(dǎo)體藍(lán)光激光器(2)與波分復(fù)用器(3) 的泵浦輸入端連接，用于為波分復(fù)用器(3)提供泵浦光，作為輸入泵浦光，波分復(fù)用器(3) 的信號輸入端連接設(shè)置第一光纖光柵(1)，波分復(fù)用器(3)的輸出端連接設(shè)置量子點(diǎn)摻雜光纖(4)的一端，量子點(diǎn)摻雜光纖(4)的另一端連接第二光纖光柵(5)的反射端，第二光纖光柵(5)的透射端為激光輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的第一光纖光柵 (1)為由三個或三個以上的光纖布拉格光柵構(gòu)成的寬帶布拉格反射器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的第二光纖光柵 (5)由三個或三個以上啁啾光纖光柵組成。
4.如權(quán)利要求1所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的量子點(diǎn)摻雜光纖(4)內(nèi)摻雜的量子點(diǎn)的直徑為2nm 6nm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的光纖布拉格光柵為滿足諧振波長位于紅、綠、藍(lán)典型波長的光纖。
專利摘要一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，屬于光纖激光器的技術(shù)領(lǐng)域；半導(dǎo)體藍(lán)光激光器(1)與波分復(fù)用器(3)輸入端連接，泵浦光源(2)為波分復(fù)用器提供泵浦光，作為輸入泵浦光，波分復(fù)用器(3)的信號輸入端連接光纖光柵(5)，波分復(fù)用器的輸出端連接設(shè)置量子點(diǎn)摻雜光纖(4)的一端，量子點(diǎn)摻雜光纖的另一端連接光纖光柵(5)的反射端，光纖光柵(5)的透射端為激光輸出端；本實(shí)用新型將不同尺寸量子點(diǎn)摻雜進(jìn)光纖，通過半導(dǎo)體藍(lán)光激光器激發(fā)不同尺寸量子點(diǎn)，產(chǎn)生多種色光，由兩個光纖光柵構(gòu)成反射腔，產(chǎn)生寬帶、超平坦的白光激光，實(shí)現(xiàn)白光輸出，且本實(shí)用新型的激光器具有結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，能夠?qū)崿F(xiàn)白光激光輸出等特點(diǎn)，可廣泛用于光纖技術(shù)的各個領(lǐng)域。
文檔編號H01S3/16GK202094471SQ20112008576
公開日2011年12月28日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者葉蘭芝, 周占春, 沈天禛, 沈常宇, 牟晟, 王科, 蔣曄婷, 鐘川 申請人:中國計(jì)量學(xué)院