一種物聯網用雙端輸出532nm與1319nm雙波長光纖雷射器的製造方法

2023-05-29 22:29:32

一種物聯網用雙端輸出532nm與1319nm雙波長光纖雷射器的製造方法
【專利摘要】一種物聯網用雙端輸出1064nm與660nm雙波長光纖雷射器，其特徵為：它由多模泵浦二極體模塊組發射808nm泵浦光，經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，右路經右光纖耦合器，耦合到右雙包層Nd3+：YAG單晶光纖中，輻射1319nm光子，在光纖輸入端與輸出端組成的諧振腔內放大，輸出1319nm雷射；左路，泵浦光經左光纖耦合器，耦合到左雙包層Nd3+：YAG單晶光纖中輻射1064nm光子，在光纖輸入與輸出端組成的諧振腔內放大，輸出1064nm雷射，它進入KTP晶體，產生倍頻光波長532nm，經輸出鏡輸出532nm雷射，由此，雙端輸出532nm與1319nm雙波長雷射。
【專利說明】—種物聯網用雙端輸出532nm與1 319nm雙波長光纖雷射器技術背景:
[0001]532nm與1319nm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]—種物聯網用雙端輸出1064nm與660nm雙波長光纖雷射器,其特徵為:它由多模泵浦二極體模塊組發射808nm泵浦光，經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，右路經右光纖耦合器，耦合到右雙包層Nd3+:YAG單晶光纖中，輻射1319nm光子，在光纖輸入端與輸出端組成的諧振腔內放大，輸出1319nm雷射；左路,泵浦光經左光纖率禹合器，稱合到左雙包層Nd3+:YAG單晶光纖中福射1064nm光子,在光纖輸入與輸出端組成的諧振腔內放大，輸出1064nm雷射，它進入KTP晶體，產生倍頻光波長532nm，經輸出鏡輸出532nm雷射，由此，雙端輸出532nm與1319nm雙波長雷射。
[0003]本發明方案一、一種物聯網雙端輸出532nm與1319nm雙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，再經右擴束鏡與右聚焦鏡輸出1319nm雷射，在經右稜鏡分光，分為雜光、稜鏡後右路輸出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+:YA6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，它進入KTP晶體，產生倍頻光波長532nm，經輸出鏡輸出，光纖輸出端與輸出鏡組成倍頻腔，經左擴束鏡與左聚焦鏡輸出532nm雷射,在經左稜鏡分光,分為雜光、稜鏡後左路輸出532nm雷射。
[0007]由此，左路輸出532nm雷射與右路輸出1319nm雷射，形成雙端雙波長輸出。
[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，光纖輸入端鍍對1319nm波長光高反射率膜，光纖輸出端鍍對1319nm波長光T = 3%的反射率膜，光纖輸入端與輸出端形成諧振腔，光纖設計為圓環形，其輸入端設置率禹合器。
[0011]左路光纖，與右路光纖主體相同，區別是，光纖輸入出端鍍1064nm波長膜層,增設倍頻雷射KTP晶體。
[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]右路光纖:光纖輸入端鍍對1319nm波長光高反射率膜,光纖輸出端:鍍對1319nm波長光T = 6%的反射率膜。
[0015]左路光纖: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，鍍對532nm波長光高反射率膜。
[0016]左路輸出鏡片，鍍532nm波長光的增透膜，鍍對，1064nm波長光高反射率膜。
[0017]左路輸出鏡片，倍頻雷射KTP晶體，兩端鍍532nm波長光的增透膜。
[0018]本發明方案四、應用方案。
[0019]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
[0020]本發明的核心內容:
[0021]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，設置由泵浦光纖左輸出端鏡與泵浦光纖右輸出端鏡構成雙側808nm雷射輸出，泵浦光纖同向雙側輸出端鏡結構之上，分別設置雙端相向輸入與輸出的光纖。
[0022]左路，在泵浦光纖左輸出端鏡之上，設置左耦合器，在左耦合器之上設置1064nm波長的光纖的輸入端鏡，由左I禹合器I禹合連接泵浦光纖左輸出端鏡與1064nm波長的光纖的輸入端鏡，泵浦光纖左輸出端鏡輸出的808nm雷射經左I禹合器進入1064nm波長光纖,設置1064nm波長的光纖的輸入端鏡與輸出端鏡為:發生波長1064nm紅外光的光纖諧振腔，即形成1064nm紅外光輸出，1064nm波長的光纖的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紅外光經倍頻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。
[0023]右路，在泵浦光纖左輸出端鏡之上，設置右耦合器，在右耦合器之上設置1319nm波長的光纖的輸入端鏡，由右I禹合器I禹合連接泵浦光纖右輸出端鏡與1319nm波長的光纖的輸入端鏡，泵浦光纖右輸出端鏡輸出的808nm雷射經右f禹合器進入1319nm波長光纖,設置1319nm波長的光纖的輸入端鏡與輸出端鏡為:發生波長1319nm紅外光的光纖諧振腔,即形成1319nm紅外光輸出，1319nm波長的光纖的輸出端鏡的上邊依次設置右擴束鏡擴束與右聚焦鏡，1319nm波長經右擴束鏡擴束與右聚焦鏡輸出。
[0024]右左兩路形成1319nm紅外光與532nm紅光雙波長光輸出，亦即形成雙端輸出1319nm與532nm雙波長光纖雷射器。
[0025]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1064nm波長光高反射率膜。
[0026]3.設置1064nm波長的光纖，它採用雙包層光纖，1064nm波長的光纖輸入端鏡，鍍808nm波長光高透射率膜，鍍1064nm紅外光高反射率膜『
[0027]設置1319nm波長的光纖，1319nm波長的光纖輸入端鏡，鍍808nm波長光高透射率膜，鍍1319nm紅外光光高透射率膜。
[0028]倍頻532nm雷射KTP晶體，兩側鍍532nm高透射率膜。
[0029]4.右左兩路雙端輸出1064nm紅外光與131nm紅外光雙波長雷射，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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[0030]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。
[0031]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、右路耦合器，6、右路1319nm波長的光纖輸入端鏡，7、右路1319nm波長的光纖，8、右路1319nm波長的光纖輸出端鏡，9、右擴束鏡，10、右聚焦鏡，11、右路1319nm雷射輸出，12、雜光輸出，13、1319nm nm波長雷射輸出，14、右分束稜鏡，15、左分束稜鏡，16、532nm波長雷射輸出，17、雜光輸出，18、左路532nm波長雷射輸出，19、532nm聚焦鏡，20、532nm擴束鏡，21、1064nm波長的光纖輸出端鏡，22、1064nm波長的光纖,23、左路1064nm波長的光纖輸入端鏡,24、左路率禹合器，25、泵浦光纖左輸出端鏡,26、風扇，27、半導體模塊電源,28、光學軌道及光機具，29、532nm輸出鏡，30、倍頻532雷射KTP晶體。

【具體實施方式】
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[0032]設置半導體模塊1，它由半導體模塊電源27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中，設置泵浦光纖3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4與光纖左輸出端鏡25構成的808nm雷射的雙端輸出，形成雙808nm雷射輸出，在泵浦光纖3同向雙側輸出端鏡結構之上，分別設置雙端相向輸入與輸出的1319nm波長的光纖雷射諧振腔結構，具體的，在泵浦光纖右輸出端鏡之上，設置右I禹合器5,在右f禹合器5之上設置1319nm波長的光纖的輸入端鏡6,由右率禹合器5稱合連接泵浦光纖右輸出端鏡4與1319nm波長的光纖的輸入端鏡6,808nm雷射經右稱合器進入1319nm波長的光纖7中，將1319nm波長的光纖輸入端鏡6與1319nm波長的光纖輸出端鏡8設置為:發生1319波長諧振腔結構，同時將1319nm波長的光纖輸入端鏡6與1319nm波長的光纖器輸出端鏡8設置為設置為1319波長諧振腔結構，經過經右擴束鏡9擴束、右聚焦鏡10聚焦後，右路輸出1319nm波長11輸出，經右分束稜鏡14，分開1319nm雷射12與雜光13。
[0033]左路，，在泵浦光纖左輸出端鏡25之上，設置左耦合器24，在左耦合器24之上設置1064nm波長的光纖的輸入端鏡23,由左f禹合器24 I禹合連接泵浦光纖左輸出端鏡25與1064nm波長的光纖的輸入端鏡23，808nm雷射經左耦合器24進入1064nm波長的光纖22中，將1064nm波長的光纖輸入端鏡23與1064mn波長:光纖輸出端鏡21設置為:1064波長雷射諧振腔結構，1064nm波長:光纖輸出端鏡21上面依次設置:倍頻532雷射KTP晶體30、532nm輸出鏡29、532nm擴束鏡20、532nm聚焦鏡19，左路輸出532nm波長18輸出，經左分束稜鏡15，分開532nm雷射16與雜光17。
[0034]右路輸出1319nm紅外光12與左路輸出542nm紅外光16雙波長輸出，亦即形成雙端532nm與1319nm雙波長光纖雷射器。
[0035]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28上，由風扇26對它實施風冷,組成雙端輸出532nm雷射與1319nm紅外光雙波長光纖雷射器。
【權利要求】
1.一種物聯網用雙端輸出1064nm與660nm雙波長光纖雷射器,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，設置由泵浦光纖左輸出端鏡與泵浦光纖右輸出端鏡構成雙側808nm雷射輸出，泵浦光纖同向雙側輸出端鏡結構之上，分別設置雙端相向輸入與輸出的光纖。 左路，在泵浦光纖左輸出端鏡之上，設置左耦合器，在左耦合器之上設置1064nm波長的光纖的輸入端鏡，由左I禹合器I禹合連接泵浦光纖左輸出端鏡與1064nm波長的光纖的輸入端鏡，泵浦光纖左輸出端鏡輸出的808nm雷射經左稱合器進入1064nm波長光纖，設置1064nm波長的光纖的輸入端鏡與輸出端鏡為:發生波長1064nm紅外光的光纖諧振腔,即形成1064nm紅外光輸出，1064nm波長的光纖的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紅外光經倍頻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。 右路，在泵浦光纖左輸出端鏡之上，設置右耦合器，在右耦合器之上設置1319nm波長的光纖的輸入端鏡，由右I禹合器I禹合連接泵浦光纖右輸出端鏡與1319nm波長的光纖的輸入端鏡，泵浦光纖右輸出端鏡輸出的808nm雷射經右稱合器進入1319nm波長光纖,設置1319nm波長的光纖的輸入端鏡與輸出端鏡為:發生波長1319nm紅外光的光纖諧振腔,即形成1319nm紅外光輸出，1319nm波長的光纖的輸出端鏡的上邊依次設置右擴束鏡擴束與右聚焦鏡，1319nm波長經右擴束鏡擴束與右聚焦鏡輸出。 右左兩路形成1319nm紅外光與532nm紅光雙波長光輸出，亦即形成雙端輸出1319nm與532nm雙波長光纖雷射器。
2.根據權利要求1所述，一種物聯網用雙端輸出1064nm與660nm雙波長光纖雷射器，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1064nm波長光高反射率膜。
3.根據權利要求1所述，一種物聯網用雙端輸出1064nm與660nm雙波長光纖雷射器，其特徵為:設置1064nm波長的光纖，它米用雙包層光纖，1064nm波長的光纖輸入端鏡,鍍808nm波長光高透射率膜，鍍1064nm紅外光高反射率膜『 設置1319nm波長的光纖，1319nm波長的光纖輸入端鏡，鍍808nm波長光高透射率膜，鍍1319nm紅外光光高透射率膜。 倍頻532nm雷射KTP晶體，兩側鍍532nm高透射率膜。
4.根據權利要求1所述，一種物聯網用雙端輸出1064nm與660nm雙波長光纖雷射器，其特徵為:右左兩路雙端輸出1064nm紅外光與131nm紅外光雙波長雷射，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】H01S3/0941GK104518401SQ201310467959
【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, 劉翔宇, 李雪松, 宋慶輝, 高海濤 申請人:無錫津天陽雷射電子有限公司