專利名稱：全光纖結(jié)構(gòu)的可見光增強(qiáng)超連續(xù)譜激光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光領(lǐng)域，具體涉及一種全光纖結(jié)構(gòu)的可見光增強(qiáng)超連續(xù)謙 激光系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
激光脈沖在高非線性介質(zhì)中傳輸時(shí)，會(huì)發(fā)生各種非線性效應(yīng)，使頻謙展寬 至幾百納米甚至更寬，這種極端的頻譜展寬現(xiàn)象稱為超連續(xù)鐠的產(chǎn)生。超連續(xù) 譜光源和其它光源相比，具有連續(xù)譜帶寬、穩(wěn)定可靠、相干性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。 超連續(xù)譜激光在生物醫(yī)學(xué)、光計(jì)量學(xué)、光通信、相干測(cè)量、光學(xué)顯示以及光譜 分析等許多方面都有非常重要的應(yīng)用價(jià)值?？梢姽獠ǘ蔚某B續(xù)語更是在激光 顯示、生物光譜分析、光電對(duì)抗等領(lǐng)域有著難以估量的價(jià)值。相對(duì)于其它固體 或液體非線性介質(zhì)，高非線性光纖作為非線性介質(zhì)，以其輕便穩(wěn)定的物理特性， 更適合于用在具有實(shí)用價(jià)值的超連續(xù)譜產(chǎn)生系統(tǒng)中。目前國內(nèi)外已有多家研究 機(jī)構(gòu)使用高非線性光纖作為超連續(xù)譜發(fā)生介質(zhì)，在激光激勵(lì)下產(chǎn)生超連續(xù)鐠， 但由于受非線性光纖零色散點(diǎn)的限制，在使用紅外激光作為泵浦源的情況下， 一般產(chǎn)生的超連續(xù)譜覆蓋的波段大多集中在近紅外波段，只有少量光譜進(jìn)入可 見光波段，這就限制了超連續(xù)鐠在可見光范圍的應(yīng)用。而且作為泵浦的激光向 非線性光纖的耦合也是限制超連續(xù)語平均功率的一個(gè)重要因素，現(xiàn)有的大功率 激光耦合裝置均采用透鏡組做空間耦合，透鏡組設(shè)計(jì)復(fù)雜，體積龐大，耦合效 率也難以提高，這種耦合方法還對(duì)環(huán)境要求苛刻，難以實(shí)現(xiàn)工程可靠性的要求。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種全光纖結(jié)構(gòu)的可見光增強(qiáng)超連續(xù)譜激光系 統(tǒng)，其解決了背景技術(shù)中大功率激光耦合裝置體積龐大、耦合效率低、光語范 圍受限等技術(shù)問題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是
一種全光纖結(jié)構(gòu)的可見光增強(qiáng)超連續(xù)鐠激光的系統(tǒng)，包括光纖鎖模激光器 1,與光纖鎖模激光器1的輸出經(jīng)光纖連接的單模光纖放大器2,與單模光纖放大器2的輸出經(jīng)光纖連接的光隔離器3,與光隔離器3的輸出經(jīng)光纖連接的雙包 層光纖放大器4，該系統(tǒng)還包括非線性光子晶體光纖6,雙包層光纖放大器4的 輸出端與非線性光子晶體光纖6的輸入端通過拉維光纖5相連接。
上述拉錐光纖5與雙包層光纖放大器4的輸出端與非線性光子晶體光纖6 的輸入端的連接為熔接。
上述非線性光子晶體光纖6為兩個(gè)或兩個(gè)以上。
上述非線性光子晶體光纖6之間的連接為熔接。
本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，耦合效率高，工程可靠，能覆蓋可見 光波段等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型全光纖結(jié)構(gòu)的可見光增強(qiáng)超連續(xù)譜激光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記
l一光纖鎖模激光器、2—單模光纖放大器、3—光隔離器、4一雙包層光纖 放大器、5—拉錐光纖、6—非線性光子晶體光纖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，
一種全光纖結(jié)構(gòu)的可見光增強(qiáng)超連續(xù)譜激光的系統(tǒng)，包括光纖鎖模激光器 1，與光纖鎖模激光器1的輸出經(jīng)光纖連接的單模光纖放大器2,與單模光纖放 大器2的輸出經(jīng)光纖連接的光隔離器3,與光隔離器3的輸出經(jīng)光纖連接的雙包 層光纖放大器4，該系統(tǒng)還包括非線性光子晶體光纖6，雙包層光纖放大器4的 輸出端與非線性光子晶體光纖6的輸入端通過拉維光纖5相熔接。非線性光子 晶體光纖6為兩個(gè)或兩個(gè)以上，其相互之間為熔接，并且沿零色散波長逐級(jí)降 低。
工作原理如下
該系統(tǒng)的種子光源采用自制的"8"字型腔鎖模光纖激光器，該激光器輸出 nJ級(jí)單脈沖能量，光譜寬度l. 5nm,脈沖寬度約500ps;通過光纖鎖模激光器1 產(chǎn)生的短脈沖激光經(jīng)光纖輸入單模摻鐿光纖放大器2進(jìn)行能量放大；在由波分 復(fù)用器耦合的976nm半導(dǎo)體激光的泵浦下，種子激光單脈沖能量放大至幾十nJ;接著對(duì)單模光纖放大器2放大的信號(hào)通過光隔離器3再經(jīng)光纖炫接耦合入雙包 層摻鐿光纖的纖芯；該雙包層光纖被雙包層光纖放大器中的合束器連接到6根 100um芯徑光纖，這六根光纖均連接著976nm半導(dǎo)體激光器的輸出端，為雙包層 摻鐿光纖提供泵浦光。這樣的合束器連同半導(dǎo)體激光器、雙包層摻鐿光纖構(gòu)成 又一級(jí)光纖放大器，在數(shù)十瓦976nm激光泵浦功率下，將前一級(jí)過來的脈沖激 光能量放大至uJ量級(jí)。再經(jīng)熔融拉錐形成的拉錐光纖5作為模式匹配光纖，其 一端的模場(chǎng)參數(shù)與雙包層光纖匹配，另一端的模場(chǎng)參數(shù)同非線性光子晶體光纖6 匹配，將雙包層光纖輸出端、不同的零色散值的非線性光纖輸入端分別與拉錐 光纖熔接，就完成了放大激光向非線性光纖的低損耗耦合，在非線性光纖6中 激發(fā)超連續(xù)譜逐漸過渡到可見光波段。使用類似的熔融拉錐光纖作為模匹配過 渡光纖，或是直接用熔接的方法，可將兩個(gè)或多個(gè)零色散波長漸減的非線性光 纖依次熔接，就完成了非線性光纖的級(jí)聯(lián)，這種零色散值漸減級(jí)聯(lián)光纖會(huì)在激 光脈沖傳輸過程中把超連續(xù)譜能量向短波轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)可見光波段的增強(qiáng)。
權(quán)利要求1.一種全光纖結(jié)構(gòu)的可見光增強(qiáng)超連續(xù)譜激光系統(tǒng)，包括光纖鎖模激光器(1)，與光纖鎖模激光器(1)的輸出經(jīng)光纖連接的單模光纖放大器(2)，與單模光纖放大器(2)的輸出經(jīng)光纖連接的光隔離器(3)，與光隔離器(3)的輸出經(jīng)光纖連接的雙包層光纖放大器(4)，該系統(tǒng)還包括非線性光子晶體光纖(6)，其特征在于所述雙包層光纖放大器(4)的輸出端與非線性光子晶體光纖(6)的輸入端通過拉維光纖(5)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光纖結(jié)構(gòu)的可見光增強(qiáng)超連續(xù)i普激光系統(tǒng)，其 特征在于所述拉錐光纖(5)與雙包層光纖放大器(4)的輸出端與非線性光 子晶體光纖(6)的輸入端的連接為熔接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全光纖結(jié)構(gòu)的可見光增強(qiáng)超連續(xù)鐠激光系統(tǒng)， 其特征在于所述非線性光子晶體光纖(6)為兩個(gè)或兩個(gè)以上，且它們的零色 散波長遞減。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的全光纖結(jié)構(gòu)的可見光增強(qiáng)超連續(xù)鐠激光系統(tǒng)， 其特征在于所述非線性光子晶體光纖(6)之間的連接為熔接。
專利摘要一種全光纖結(jié)構(gòu)的可見光增強(qiáng)超連續(xù)譜激光系統(tǒng)，包括光纖鎖模激光器，與光纖鎖模激光器的輸出經(jīng)光纖連接的單模光纖放大器，與單模光纖放大器的輸出經(jīng)光纖連接的光隔離器，與光隔離器的輸出經(jīng)光纖連接的雙包層光纖放大器，該系統(tǒng)還包括非線性光子晶體光纖，雙包層光纖放大器的輸出端與非線性光子晶體光纖的輸入端通過拉維光纖相連接。本實(shí)用新型解決了背景技術(shù)中大功率激光耦合裝置體積龐大、耦合效率低、光譜范圍受限的技術(shù)問題。具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，耦合效率高，工程可靠，能覆蓋可見光波段等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01S3/067GK201332211SQ20082022857
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者偉 張, 平 方, 直 楊, 王屹山, 衛(wèi) 趙 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所