一種風速儀用四端輸出808nm與660nm與雙532nm波長光纖雷射器的製造方法
2023-04-24 04:33:01
一種風速儀用四端輸出808nm與660nm與雙532nm波長光纖雷射器的製造方法
【專利摘要】一種風速儀用四端輸出808nm與660nm與雙532nm波長光纖雷射器，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1064nm光子，在右光纖諧振腔內放大，雙端輸出1064nm雷射，一路經KTP晶體產生倍頻光波長532nm，同樣，另一路也經KTP晶體產生倍頻光波長輸出532nm雷射，形成雙532nm雷射；左路，泵浦左光纖輻射1319nm光子，在左光纖諧振腔內放大，雙端輸出1319nm雷射，一路經左KTP晶體產生倍頻光波長660nm，另一路直接輸出808nm雷射，由此，四端輸出808nm與660nm與雙532nm波長雷射。
【專利說明】—種風速儀用四端輸出808nm與660nm與雙532nm波長光纖雷射器
[0001]【技術領域】:雷射器與應用【技術領域】。
技術背景:
[0002]808nm與660nm與雙532nm波長雷射，是用於風速儀用光譜檢測、雷射源、物化分析等應用的雷射，它可作為風速儀用光纖傳808nm與660nm與雙532nm感器的分析檢測等應用光源，它還用於風速儀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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[0003]—種風速儀用四端輸出808nm與660nm與雙532nm波長光纖雷射器,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1064nm光子，在右光纖諧振腔內放大，雙端輸出1064nm雷射，一路經KTP晶體產生倍頻光波長532nm，同樣，另一路也經KTP晶體產生倍頻光波長輸出532nm雷射，形成雙532nm雷射；左路，泵浦左光纖福射1319nm光子,在左光纖諧振腔內放大,雙端輸出1319nm雷射,一路經左KTP晶體產生倍頻光波長660nm，另一路直接輸出808nm雷射，由此，四端輸出808nm與660nm與雙532nm波長雷射。
[0004]本發明方案一、一種風速儀用四端輸出808nm與660nm與雙532nm波長光纖雷射
器方法與裝置。
[0005]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。
[0006]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1064nm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1064nm雷射雙端輸出，一端進入右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，經右輸出鏡輸出，再經右I擴束鏡與右I聚焦鏡輸出532nm雷射，另一端進入右2KTP晶體，產生倍頻光波長532nm，光纖輸出端與輸出鏡組成倍頻腔，經右輸出鏡輸出，再經右2擴束鏡與右2聚焦鏡輸出532nm雷射。
[0007]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1319nm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1319nm雷射,一端輸出1319nm雷射，一端進入左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，經左I輸出鏡輸出，再經左I擴束鏡與左I聚焦鏡輸出660nm雷射，另一端輸出808nm雷射進入左2擴束鏡，輸出鏡，左2聚焦鏡輸出808nm雷射，形成左I輸出660nm雷射，左2輸出808nm雷射。
[0008]由此形成,左右路四端輸出808nm與660nm與雙532nmmm四波長雷射。
[0009]本發明方案二、光纖設置方案。
[0010]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。
[0011]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，福射1064nm光子,右光纖輸出端鍍對1064nm波長光T = 5 %反射率膜,光纖輸出端鍍對1064nm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。
[0012]左路光纖,與右路光纖主體相同，區別是，其中間端設置I禹合器，660nm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。
[0013]本發明方案三、鍍膜方案設置。
[0014]泵浦光纖:鍍808nm高透射率膜。
[0015]右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。
[0016]右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。
[0017]右I路倍頻雷射KTP晶體，兩端鍍532nm波長光的增透膜。
[0018]右2路倍頻雷射KTP晶體，兩端鍍532nm波長光的增透膜。
[0019]右2路輸出鏡片，鍍對532nm波長光高反射率膜，鍍對1064nm波長光高反射率膜。
[0020]左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。
[0021]左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。
[0022]左I路倍頻雷射KTP晶體，兩端鍍660nm波長光的增透膜。
[0023]左2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。
[0024]左2路光纖輸出端鍍對1319nm波長光T = 5%反射率膜。
[0025]左2路輸出鏡片，鍍對660nm波長光高反射率膜。
[0026]本發明方案四、應用方案。
[0027]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
[0028]本發明的核心內容:
[0029]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1064光纖與1319光纖。
[0030]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，由右I禹合器率禹合連接泵浦光纖右輸出端鏡與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，同樣，1064nm光纖的右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，形成雙532nm雷射輸出。
[0031]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，由左耦合器率禹合連接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雷射，1319nm光纖的左端輸出端鏡設置為1319nm輸出鏡,它的上邊依次設置: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設置為808nm輸出鏡，它的上邊依次設置:808nm擴束鏡、808nm輸出鏡、808nm聚焦鏡.[0032]右左四路形成808nm、660nm與雙532nm雷射四波長雷射輸出，亦即形成808nm、660nm與雙532nm雷射四波長光纖雷射器。
[0033]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波長高透射率膜，鍍1064nm波長雷射高反射率膜。
[0034]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雷射高反射率膜。
[0035]設置1319nm波長的光纖，1319nm波長的光纖左輸出端鏡，鍍1319nm波長雷射7%透射率膜；1319nm波長的光纖右輸出端鏡鍍808nm雷射7%透射率膜同時鍍1319nm高反射率膜。
[0036]倍頻660nm雷射KTP晶體，兩側鍍660nm高透射率膜。
[0037]660nm輸出鏡，鍍1319nm高反射率膜，鍍660nm高透射率膜。
[0038]倍頻532nm雷射KTP晶體，兩側鍍532nm高透射率膜。
[0039]532nm輸出鏡，鍍1319nm高反射率膜，鍍532nm高透射率膜。
[0040]4.右左四路形成808nm、660nm與雙532nm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】:
[0041]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。
[0042]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、1064nm光纖，7、1064nm光纖左輸出端鏡,8、1064nm光纖右輸出端鏡,9、532nm輸出鏡，10、1064nm擴束鏡，ll、1064nm聚焦鏡，12、532nm雷射輸出，13、532nm擴束鏡，14、532nm聚焦鏡，15、532nm雷射輸出，16、532nm輸出鏡，17、808nm雷射輸出，18,808聚焦鏡，
19、808nm輸出鏡，20、808nm擴束鏡，21、1319nm光纖右輸出端鏡，22、660nm雷射輸出，23、660nm聚焦鏡，24、660nm擴束鏡，25、660nm輸出鏡，26、1319nm光纖左輸出端鏡，27、1319nm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532雷射KTP晶體，34、倍頻660雷射KTP晶體，35、倍頻532雷射KTP晶體。
【具體實施方式】:
[0043]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1064nm光纖6與1319nm光纖27。
[0044]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1064nm光纖6,1064nm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1064nm光纖6,泵浦光808nm雷射經左稱合器5進入1064nm波長光纖,設置1064nm光纖的右輸出端鏡8與左輸出端鏡8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光纖的右輸出端鏡8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，同樣，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。
[0045]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，由左耦合器率禹合連接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設置為808nm輸出鏡，它的上邊依次設置:808nm擴束鏡、808nm輸出鏡、808nm聚焦鏡.[0046]右左四路形成808nm、660nm、雙532nm雷射四波長雷射輸出，亦即形成808nm、660nm、雙532nm雷射四波長光纖雷射器。[0047]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808nm、660nm、雙532nm雷射四波長光纖雷射器。
【權利要求】
1.一種風速儀用四端輸出808nm與660nm與雙532nm波長光纖雷射器，其特徵是: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1064光纖與1319光纖；右路，在泵浦光纖右輸出端鏡之上，設置右率禹合器，在右稱合器之上設置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，由右I禹合器I禹合連接泵浦光纖右輸出端鏡與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，同樣，1064nm光纖的右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,形成雙532nm雷射輸出；左路,在泵浦光纖右輸出端鏡之上,設置左I禹合器，在左耦合器之上設置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，由左I禹合器I禹合連接1319nm波長的光纖,泵浦光808nm雷射經左f禹合器進入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雷射，1319nm光纖的左端輸出端鏡設置為1319nm輸出鏡，它的上邊依次設置: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設置為808nm輸出鏡，它的上邊依次設置:808nm擴束鏡、808nm輸出鏡、808nm聚焦鏡；右左四路形成808nm、660nm與雙532nm雷射四波長雷射輸出，亦即形成808nm、660nm與雙532nm雷射四波長光纖雷射器。
2.根據權利要求1所述的一種風速儀用四端輸出808nm與660nm與雙532nm波長光纖雷射器，其特徵是:採用雙包層光纖作為泵浦光纖用，泵浦光纖輸出端鏡鍍808nm波長高透射率膜，鍍1064nm波長雷射高反射率膜。
3.根據權利要求1所述的一種風速儀用四端輸出808nm與660nm與雙532nm波長光纖雷射器，其特徵是: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雷射高反射率膜，設置1319nm波長的光纖，1319nm波長的光纖左輸出端鏡，鍍1319nm波長雷射7%透射率膜；1319nm波長的光纖右輸出端鏡鍍808nm雷射7 %透射率膜同時鍍1319nm高反射率膜，倍頻660nm雷射KTP晶體，兩側鍍660nm高透射率膜，660nm輸出鏡，鍍1319nm高反射率膜，鍍660nm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1319nm高反射率膜，鍍532nm高透射率膜。
4.根據權利要求1所述的一種風速儀用四端輸出808nm與660nm與雙532nm波長光纖雷射器，其特徵是:右左四路形成808nm、660nm與雙532nm波長雷射輸出。
【文檔編號】H01S3/108GK203660268SQ201320659821
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年10月22日 優先權日:2013年10月22日
【發明者】王濤, 王天澤, 李宇翔, 王茁, 張月靜, 高海濤 申請人:無錫津天陽雷射電子有限公司