一種物聯網用四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nm四波長光纖雷射器的製造方法
2023-05-29 22:29:47 4
一種物聯網用四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nm四波長光纖雷射器的製造方法
【專利摘要】一種物聯網用四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nmmmm四波長光纖雷射器,其特徵為:它由多模泵浦二極體模塊組發射808nm泵浦光,耦合到傳輸光纖中雙端輸出,右路,泵浦右光纖輻射1319nm光子,在右光纖諧振腔內放大,雙端輸出1319nm雷射,一路經右KTP晶體產生倍頻光波長660nm,另一路直接輸出1319nm雷射;左路,泵浦左光纖輻射1064nm光子,在左光纖諧振腔內放大,雙端輸出1064nm雷射,一路經左KTP晶體產生倍頻光波長532nm,另一路直接輸出1064nm雷射,由此,四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nmmmm四波長雷射。
【專利說明】 —種物聯網用四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nm
四波長光纖雷射器技術背景:
[0001]532nm與660nm與1064nm與1319nmmmm波長雷射,是用於物聯網用光譜檢測、雷射源、物化分析等應用的雷射,它可作為物聯網用光纖傳感器的分析檢測等應用光源,它還用於物聯網用光通訊等雷射與光電子領域;光纖雷射器作為第三代雷射技術的代表,具有玻璃光纖製造成本低與光纖的可饒性、玻璃材料具有極低的體積面積比,散熱快、損耗低與轉換效率較高等優點,應用範圍不斷擴大。
【發明內容】
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[0002]一種物聯網用四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nmmmm四波長光纖雷射器,其特徵為:它由多模泵浦二極體模塊組發射808nm泵浦光,稱合到傳輸光纖中雙端輸出,右路,泵浦右光纖福射1319nm光子,在右光纖諧振腔內放大,雙端輸出1319nm雷射,一路經右KTP晶體產生倍頻光波長660nm,另一路直接輸出1319nm雷射;左路,泵浦左光纖輻射1064nm光子,在左光纖諧振腔內放大,雙端輸出1064nm雷射,一路經左KTP晶體產生倍頻光波長532nm,另一路直接輸出1064nm雷射,由此,四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nmmmm四波長雷射。
[0003]本發明方案一、一種物聯網用四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nmmmm四波長光纖雷射器方法與裝置。
[0004]它由二極體模塊組發射808nm泵浦光,經光纖耦合器耦合到雙端輸出單層808nm泵浦光傳輸光纖中,雙端輸出單層808nm傳輸光纖從它的左右兩端輸出。
[0005]右路,808nm泵浦光,經光纖耦合器耦合到雙包層Nd3+:YAG單晶光纖的內外包層之間,內包層採用橢圓形結構,外包層採用圓形結構,泵浦光在內包層和外包層之間來回反射,多次穿過單模纖芯被其吸收,單模纖芯Nd3+:離子吸能發生能級躍遷,福射1319nm光子,它在由左光纖輸出端與右光纖輸出端構成的雷射諧振腔內振蕩放大,形成1319nm雷射雙端輸出,一端進入右KTP晶體,產生倍頻光波長660nm,光纖輸出端與輸出鏡組成倍頻腔,經右輸出鏡輸出,再經右I擴束鏡與右I聚焦鏡輸出660nm雷射,另一端進入右2擴束鏡,輸出鏡,右2聚焦鏡輸出1319nm雷射,形成右I輸出660nm雷射,右2輸出1319nm雷射。
[0006]左路,808nm泵浦光左光纖耦合器,耦合到左雙包層Nd3+:YAG單晶光纖輸入端,它進入到它進入到左雙包層Nd3+:YAG單晶光纖的內外雙包層之間,內包層採用橢圓形結構,外包層採用圓形結構,泵浦光在內包層和外包層之間來回反射,多次穿過單模纖芯被其吸收,單模纖芯Nd3+:離子吸能發生能級躍遷,福射1064nm光子,在左雙包層Nd3+:YAG單晶光纖輸入端與輸出端組成的諧振腔內放大,經其輸出1064nm雷射,雙端輸出1064nm雷射,一端進入左KTP晶體,產生倍頻光波長532nm,光纖輸出端與輸出鏡組成倍頻腔,經左I輸出鏡輸出,再經左I擴束鏡與左I聚焦鏡輸出532nm雷射,另一端進入左2擴束鏡,輸出鏡,左2聚焦鏡輸出1064nm雷射,形成左I輸出532nm雷射,左2輸出1064nm雷射。
[0007]由此形成,左右路四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nmmm四波長雷射。
[0008]本發明方案二、光纖設置方案。
[0009]泵浦光纖:米用雙端輸出單層808nm泵浦光傳輸光纖,光纖設計為圓環形,其中間端設置耦合器,兩端輸出。
[0010]右路光纖,採用雙包層Nd3+:YAG單晶光纖,其玻璃基質分裂形成的非均勻展寬造成吸收帶較寬,即玻璃光纖對入射泵浦光的晶體相位匹配範圍寬,採用雙包層光纖的包層泵浦技術,雙包層光纖由四個層次組成:①光纖芯內包層外包層保護層,採用包層泵浦技術如下,採用一組多模泵浦二極體模塊組發出泵浦光,經光纖耦合器是耦合到內包層與外包層之間,內包層採用橢圓形結構,外包層採用圓形結構,泵浦光在內包層和外包層之間來回反射,多次穿過單模纖芯被其吸收,單模纖芯Nd3+:離子吸能發生能級躍遷,輻射1319nm光子,右光纖輸出端鍍對1319nm波長光T=5%反射率膜,光纖輸出端鍍對1319nm波長光T = 6%的反射率膜,光纖兩端形成諧振腔,光纖設計為圓環形,其中端部耦合器。
[0011]左路光纖,與右路光纖主體相同,區別是,其中間端設置稱合器,532nm光纖輸入出端鍍波長膜層不同,倍頻雷射KTP晶體鍍波長膜層不同。
[0012]本發明方案三、鍍膜方案設置。
[0013]泵浦光纖:鍍808nm高透射率膜。
[0014]右I路光纖:光纖輸出端:鍍對1319nm波長光T=6%的反射率膜,鍍對660nm波長光高反射率膜。
[0015]右I路輸出鏡片,鍍660nm波長光的增透膜,鍍對1319nm波長光高反射率膜。
[0016]右I路倍頻雷射KTP晶體,兩端鍍660nm波長光的增透膜。
[0017]右2路光纖輸出端鍍對1319nm波長光T=5%反射率膜。
[0018]右2路輸出鏡片,鍍對660nm波長光高反射率膜。
[0019]左I路光纖:光纖輸出端:鍍對1064nm波長光T=6%的反射率膜,鍍對532nm波長光高反射率膜。
[0020]左I路輸出鏡片,鍍532nm波長光的增透膜,鍍對1064nm波長光高反射率膜。
[0021]左I路倍頻雷射KTP晶體,兩端鍍532nm波長光的增透膜。
[0022]左2路光纖:光纖輸入端鍍對1064nm波長光高反射率膜,光纖輸出端鍍對1064nm波長光T=6%的反射率膜。
[0023]左2路光纖輸出端鍍對1064nm波長光T=5%反射率膜。
[0024]左2路輸出鏡片,鍍對532nm波長光高反射率膜。
[0025]本發明方案四、應用方案。
[0026]左右兩端輸出雷射,實施互為基準、互為信號光、互為種子光,同時輸出,避免幹涉O
[0027]本發明的核心內容:
[0028]1.設置半導體模塊,由半導體模塊電源供電,輸出808nm波長泵浦光,在半導體模塊上設置耦合器,耦合器之上設置泵浦光纖,由耦合器將808nm波長泵浦光耦合進入泵浦光纖,設置泵浦光纖為環形兩側向上同向雙側輸出端鏡結構,即泵浦光纖同向雙側輸出端鏡結構,設置由泵浦光纖右輸出端鏡與泵浦光纖左輸出端鏡構成雙側808nm雷射輸出,在泵浦光纖雙側輸出端鏡之上,分別設置1319光纖與1064光纖。
[0029]右路,在泵浦光纖右輸出端鏡之上,設置右耦合器,在右耦合器之上設置1319nm波長的光纖,1319nm波長的光纖設置為環形兩側向上同向雙側輸出端鏡結構,由右I禹合器率禹合連接泵浦光纖右輸出端鏡與1319nm波長的光纖,泵浦光808nm雷射經左稱合器進入1319nm波長光纖,設置1319nm波長的光纖的右輸出端鏡與左輸出端鏡為:發生波長1319nm紅外光的光纖諧振腔,即形成1319nm紅外光輸出,1319nm光纖的左端輸出端鏡的上邊依次設置:倍頻660nm雷射KTP晶體、660nm輸出鏡、660nm擴束鏡擴束與660nm聚焦鏡,1319nm波長經倍頻660nm雷射KTP晶體,倍頻輸出660nm雷射,經擴束鏡擴束與聚焦鏡輸出660nm雷射,1319nm光纖的右端輸出端鏡的上邊依次設置:1319nm擴束鏡、1319nm輸出鏡、1319nm聚焦鏡.
[0030]左路,在泵浦光纖右輸出端鏡之上,設置左耦合器,在左耦合器之上設置1064nm波長的光纖,1064nm波長的光纖設置為環形兩側向上同向雙側輸出端鏡結構,由左耦合器率禹合連接1064nm波長的光纖,泵浦光808nm雷射經左稱合器進入1064nm波長光纖,設置1064nm波長的光纖的右輸出端鏡與左輸出端鏡為:發生波長1064nm紅外光的光纖諧振腔,即形成1064nm紅外光輸出,1064nm光纖的左端輸出端鏡的上邊依次設置:倍頻532nm雷射KTP晶體、532nm輸出鏡、532nm擴束鏡擴束與532nm聚焦鏡,1064nm波長經倍頻532nm雷射KTP晶體,倍頻輸出532nm雷射,經擴束鏡擴束與聚焦鏡輸出532nm雷射,1064nm光纖的右端輸出端鏡的上邊依次設置:1064nm擴束鏡、1064nm輸出鏡、1064nm聚焦鏡.
[0031]右左四路形成532nm、660nm與1064nm、1319nm雷射四波長雷射輸出,亦即形成532nm、660nm與1064nm、1319nm雷射四波長光纖雷射器。
[0032]2.採用雙包層光纖作為泵浦光纖用,泵浦光纖輸出端鏡鍍808nm波長光高透射率膜,鍍1319nm波長光高反射率膜。
[0033]3.設置1319nm波長的光纖,它米用雙包層光纖,1319nm波長的光纖輸入端鏡,鍍808nm波長光高透射率膜,鍍1319nm紅外光高反射率膜。
[0034]設置1064nm波長的光纖,1064nm波長的光纖輸入端鏡,鍍808nm波長光高透射率膜,鍍1064nm紅外光光高透射率膜。
[0035]倍頻532nm雷射KTP晶體,兩側鍍532nm高透射率膜。
[0036]532nm輸出鏡,鍍1064nm高反射率膜,鍍532nm高透射率膜。
[0037]倍頻660nm雷射KTP晶體,兩側鍍660nm高透射率膜。
[0038]660nm輸出鏡,鍍1064nm高反射率膜,鍍660nm高透射率膜。
[0039]4.右左四路形成532nm、660nm與1064nm、1319nm雷射四波長雷射輸出,它們可以互為基準,可以交叉為信號源,實現同步運轉,避免發生幹涉。
【專利附圖】
【附圖說明】
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[0040]附圖為本發明的結構圖,下面結合【專利附圖】
【附圖說明】一下工作過程。
[0041]附圖其中為:1、半導體模塊,2、|禹合器,3、泵浦光纖,4、泵浦光纖右輸出端鏡,5、右路率禹合器,6、1319nm光纖,7、1319nm光纖左輸出端鏡,8、1319nm光纖右輸出端鏡,9、660nm輸出鏡,10、1319nm擴束鏡,ll、1319nm聚焦鏡,12、660nm雷射輸出,13、1319nm擴束鏡,14、131911111聚焦鏡,15、131911111雷射輸出,16、131911111輸出鏡,17、106411111雷射輸出,18、1064 聚焦鏡,19、1064nm輸出鏡,20、1064nm擴束鏡,21、1064nm光纖右輸出端鏡,22、532nm雷射輸出,23、532nm聚焦鏡,24、532nm擴束鏡,25、532nm輸出鏡,26、1064nm光纖左輸出端鏡,27、1064nm光纖,風扇,28、左稱合器,29、泵浦光纖左輸出端鏡,30、風扇,31、半導體模塊電源,32、光學軌道及光機具,33、倍頻660雷射KTP晶體,34、倍頻532雷射KTP晶體。
【具體實施方式】
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[0042]設置半導體模塊1,由半導體模塊電源31供電,輸出808nm波長泵浦光,在半導體模塊I上設置耦合器2,耦合器2之上設置泵浦光纖3,由耦合器2將808nm波長泵浦光耦合進入泵浦光纖3,設置泵浦光纖為環形兩側向上同向雙側輸出端鏡結構,即泵浦光纖同向雙側輸出端鏡結構,設置由泵浦光纖右輸出端鏡與泵浦光纖左輸出端鏡構成雙側808nm雷射輸出,在泵浦光纖雙側輸出端鏡之上,分別設置1319nm光纖6與1064nm光纖27。
[0043]右路,在泵浦光纖右輸出端鏡4之上,設置右耦合器5,在右耦合器5之上設置1319nm光纖6,1319nm光纖6設置為環形兩側向上同向雙側輸出端鏡結構,由右I禹合器5率禹合連接泵浦光纖右輸出端鏡4與1319nm光纖6,泵浦光808nm雷射經左稱合器5進入1319nm波長光纖,設置1319nm光纖的右輸出端鏡8與左輸出端鏡8為:發生波長1319nm紅外光的光纖諧振腔,即形成1319nm紅外光輸出,1319nm光纖的右輸出端鏡8的上邊依次設置:倍頻660nm雷射KTP晶體、660nm輸出鏡、660nm擴束鏡擴束與660nm聚焦鏡,1319nm波長經倍頻660nm雷射KTP晶體,倍頻輸出660nm雷射,經擴束鏡擴束與聚焦鏡輸出660nm雷射,1319nm光纖的左端輸出端鏡的上邊依次設置:1319nm擴束鏡、1319nm輸出鏡、1319nm聚焦鏡.
[0044]左路,在泵浦光纖右輸出端鏡之上,設置左耦合器,在左耦合器之上設置1064nm波長的光纖,1064nm波長的光纖設置為環形兩側向上同向雙側輸出端鏡結構,由左耦合器率禹合連接1064nm波長的光纖,泵浦光808nm雷射經左稱合器進入1064nm波長光纖,設置1064nm波長的光纖的右輸出端鏡與左輸出端鏡為:發生波長1064nm紅外光的光纖諧振腔,即形成1064nm紅外光輸出,1064nm光纖的左端輸出端鏡的上邊依次設置:倍頻532nm雷射KTP晶體、532nm輸出鏡、532nm擴束鏡擴束與532nm聚焦鏡,1064nm波長經倍頻532nm雷射KTP晶體,倍頻輸出532nm雷射,經擴束鏡擴束與聚焦鏡輸出532nm雷射,1064nm光纖的右端輸出端鏡的上邊依次設置:1064nm擴束鏡、1064nm輸出鏡、1064nm聚焦鏡.
[0045]右左四路形成532nm、660nm與1064nm、1319nm雷射四波長雷射輸出,亦即形成532nm、660nm與1064nm、1319nm雷射四波長光纖雷射器。
[0046]除二極體模塊組電源外,上述全部器件均裝置在光學軌道及光機具32上,由風扇28實施風冷,組成輸出532nm、660nm與1064nm、1319nm雷射四波長光纖雷射器。
【權利要求】
1.一種物聯網用四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nmmmm四波長光纖雷射器,其特徵為:設置半導體模塊,由半導體模塊電源供電,輸出808nm波長泵浦光,在半導體模塊上設置耦合器,耦合器之上設置泵浦光纖,由耦合器將808nm波長泵浦光耦合進入泵浦光纖,設置泵浦光纖為環形兩側向上同向雙側輸出端鏡結構,即泵浦光纖同向雙側輸出端鏡結構,設置由泵浦光纖右輸出端鏡與泵浦光纖左輸出端鏡構成雙側808nm雷射輸出,在泵浦光纖雙側輸出端鏡之上,分別設置1319光纖與1064光纖。 右路,在泵浦光纖右輸出端鏡之上,設置右耦合器,在右耦合器之上設置1319nm波長的光纖,1319nm波長的光纖設置為環形兩側向上同向雙側輸出端鏡結構,由右I禹合器I禹合連接泵浦光纖右輸出端鏡與1319nm波長的光纖,泵浦光808nm雷射經左稱合器進入1319nm波長光纖,設置1319nm波長的光纖的右輸出端鏡與左輸出端鏡為:發生波長1319nm紅外光的光纖諧振腔,即形成1319nm紅外光輸出,1319nm光纖的左端輸出端鏡的上邊依次設置:倍頻660nm雷射KTP晶體、660nm輸出鏡、660nm擴束鏡擴束與660nm聚焦鏡,1319nm波長經倍頻660nm雷射KTP晶體,倍頻輸出660nm雷射,經擴束鏡擴束與聚焦鏡輸出660nm雷射,1319nm光纖的右端輸出端鏡的上邊依次設置:1319nm擴束鏡、1319nm輸出鏡、1319nm聚焦鏡.左路,在泵浦光纖右輸出端鏡之上,設置左耦合器,在左耦合器之上設置1064nm波長的光纖,1064nm波長的光纖設置為環形兩側向上同向雙側輸出端鏡結構,由左I禹合器I禹合連接1064nm波長的光纖,泵浦光808nm雷射經左耦合器進入1064nm波長光纖,設置1064nm波長的光纖的右輸出端鏡與左輸出端鏡為:發生波長1064nm紅外光的光纖諧振腔,即形成1064nm紅外光輸出,1064nm光纖的左端輸出端鏡的上邊依次設置:倍頻532nm雷射KTP晶體、532nm輸出鏡、532nm擴束鏡擴束與532nm聚焦鏡,1064nm波長經倍頻532nm雷射KTP晶體,倍頻輸出532nm雷射,經擴束鏡擴束與聚焦鏡輸出532nm雷射,1064nm光纖的右端輸出端鏡的上邊依次設置:1064nm擴束鏡、1064nm輸出鏡、1064nm聚焦鏡.右左四路形成532nm、660nm與1064nm、1319nm雷射四波長雷射輸出,亦即形成532nm、660nm與1064nm、1319nm雷射四波長光纖雷射器。
2.根據權利要求1所述,一種物聯網用四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nmmmm四波長光纖雷射器,其特徵為:採用雙包層光纖作為泵浦光纖用,泵浦光纖輸出端鏡鍍808nm波長光高透射率膜,鍍1319nm波長光高反射率膜。
3.根據權利要求1所述,一種物聯網用四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nmmmm四波長光纖雷射器,其特徵為:設置1319nm波長的光纖,它米用雙包層光纖,1319nm波長的光纖輸入端鏡,鍍808nm波長光高透射率膜,鍍1319nm紅外光高反射率膜。 設置1064nm波長的光纖,1064nm波長的光纖輸入端鏡,鍍808nm波長光高透射率膜,鍍1064nm紅外光光高透射率膜。 倍頻532nm雷射KTP晶體,兩側鍍532nm高透射率膜。 532nm輸出鏡,鍍1064nm高反射率膜,鍍532nm高透射率膜。 倍頻660nm雷射KTP晶體,兩側鍍660nm高透射率膜。 660nm輸出鏡,鍍1064nm高反射率膜,鍍660nm高透射率膜。
4.根據權利要求1所述,一種物聯網用四端輸出532nm與660nm與1064nm與1319nmmmm四波長光纖雷射器,其特徵為:右左四路形成532nm、660nm與1064nm、1319nm激 光四波長雷射輸出,它們可以互為基準,可以交叉為信號源,實現同步運轉,避免發生幹涉。
【文檔編號】H01S3/0941GK104518399SQ201310467935
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】王濤, 王天澤, 張月靜, 趙義鵬, 趙東哲, 南璐 申請人:無錫津天陽雷射電子有限公司