一種激光雷達(dá)用2489nm、730nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001 ]技術(shù)領(lǐng)域:激光器與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景:
[0002]2489nm、730nm雙波長(zhǎng)激光，是用于激光雷達(dá)光譜檢測(cè)、激光源、物化分析等應(yīng)用的激光，它可作為激光雷達(dá)光纖傳2489nm、730nm雙波長(zhǎng)感器的分析檢測(cè)等應(yīng)用光源，它還用于激光雷達(dá)光通訊等激光與光電子領(lǐng)域;光纖激光器作為第三代激光技術(shù)的代表，具有玻璃光纖制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(zhuǎn)換效率較高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]一種激光雷達(dá)2489nm、730nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器，在730nm激光輸出光纖尾段設(shè)置730nm分束光纖圈，分束一路730nm激光輸出，信號(hào)光2489nm、閑頻光730nm、栗浦光I1500nm與栗浦光II 905nm進(jìn)入2489nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔，發(fā)生四波混頻效應(yīng)，產(chǎn)生信號(hào)光2489nm輸出，最后輸出2489nm、730nm雙波長(zhǎng)光纖激光輸出。
[0004]方案一、2489nm四波長(zhǎng)光纖激光器結(jié)構(gòu)。
[0005]設(shè)置信號(hào)光2489nm、閑頻光730nm、栗浦光I 1500nm與栗浦光II 905nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38的結(jié)構(gòu)，在2489nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔輸出端設(shè)置2489nm聚焦親合輸出鏡親合接入2489nm輸出光纖。
[0006]方案二、設(shè)置730nm激光分束光纖圈
[0007]在730nm激光輸出光纖尾段設(shè)置730nm分束光纖圈，分束一路730nm激光經(jīng)730nm激光輸出端輸出。
[0008]方案三、設(shè)置1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔
[0009]設(shè)置1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔，從其輸入端起依次設(shè)置:三級(jí)光纖輸入鏡、參量振蕩基頻激光晶體、參量振蕩輸入鏡、1500nm周期極化鈮酸鋰激光晶體、1500nm輸出鏡與輸出端的1500nm聚焦耦合輸出鏡，由此構(gòu)成1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔.
[0010]方案四、設(shè)置905nm增益諧振腔
[0011]設(shè)置905nm增益諧振腔，從其輸入端起依次設(shè)置:二級(jí)輸入鏡、基頻激光晶體、905nm增益晶體、905nm輸出鏡與輸出端的905nm聚焦耦合輸出鏡，由此構(gòu)成905nm增益諧振腔。
[0012]方案五、設(shè)置730nm諧振腔
[0013]設(shè)置730nm諧振腔，設(shè)置730nm諧振腔，從其輸入端起依次設(shè)置:一級(jí)輸入鏡、730nm激光晶體、730nm輸出鏡與輸出端的730nm聚焦耦合輸出鏡，由此構(gòu)成730nm諧振腔。
[0014]方案六、設(shè)置三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)
[0015]設(shè)置三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)，三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)由一級(jí)光纖圈、二級(jí)光纖圈與三級(jí)光纖圈連接一體而成，一級(jí)光纖圈通過(guò)905nm栗浦耦合器連接在半導(dǎo)體模塊上，半導(dǎo)體模塊由半導(dǎo)體模塊電源供電，上述全部光學(xué)元件都安裝在光學(xué)軌道及光機(jī)具上，在光學(xué)軌道及光機(jī)具上設(shè)置風(fēng)扇3。
[0016]本發(fā)明的核心內(nèi)容:
[0017]一種激光雷達(dá)2489nm、730nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器，在730nm激光輸出光纖尾段設(shè)置730nm分束光纖圈，分束一路730nm激光經(jīng)730nm激光輸出端輸出，，設(shè)置信號(hào)光2489nm、閑頻光730nm、栗浦光I 1500nm與栗浦光II 905nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔的結(jié)構(gòu)，四波混頻生成2489nm光纖激光輸出，構(gòu)成2489nm、730nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器結(jié)構(gòu)。
【附圖說(shuō)明】
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[0018]附圖為本專利的結(jié)構(gòu)圖，附圖其中為:1、光學(xué)軌道及光機(jī)具，2、半導(dǎo)體模塊，3、風(fēng)扇，4、905nm栗浦親合器，5、半導(dǎo)體模塊電源，6、一級(jí)光纖圈，7、一級(jí)光纖輸出端，8、一級(jí)光纖親合器，9、一級(jí)輸入鏡，10、730nm激光晶體，ll、730nm輸出鏡，12、聚焦親合輸出鏡，13、730nm輸出光纖，14、730nm諧振腔，15、二級(jí)光纖圈，16、二級(jí)光纖輸出端，17、二級(jí)光纖耦合器，18、905nm聚焦耦合輸出鏡，19、905nm輸出光纖，20、905nm增益晶體，21、905nm輸出鏡，22、基頻激光晶體，23、二級(jí)輸入鏡，24、905nm增益諧振腔，25、三級(jí)光纖圈，26、1500nm輸出光纖，27、1500nm聚焦耦合輸出鏡，28、1500nm輸出鏡，29、1500nm周期極化鈮酸鋰激光晶體，30、參量振蕩輸入鏡，31、730nm參量振蕩基頻激光晶體，32、三級(jí)光纖輸入鏡，33、三波長(zhǎng)參量耦合器，34、三級(jí)光纖耦合器，35、1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔，36、三級(jí)光纖輸出端，37、三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖，38、2489nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔，39、三波長(zhǎng)輸入鏡，40、2489nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光晶體，41、2489nm輸出鏡，42、2489nm聚焦耦合輸出鏡，43、2489nm輸出光纖，44、2489nm激光輸出，45、730nm激光輸出光纖，46、三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
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[0019]設(shè)置2489nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38，設(shè)置730nm分束光纖圈，設(shè)置信號(hào)光2489nm、閑頻光730nm、栗浦光I 1500nm與栗浦光11 905nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38的結(jié)構(gòu)，在2489nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38輸出端設(shè)置2489nm聚焦耦合輸出鏡42耦合接入2489nm輸出光纖43，在730nm輸出光纖13的尾段設(shè)置730nm分束光纖圈47，設(shè)置730nm分束光纖圈47的730nm激光輸出端45，閑頻光730nm、栗浦光I1500nm與栗浦光II 905nm與來(lái)源于三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖37，三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖37的前面設(shè)置三波長(zhǎng)參量耦合器33，將730nm輸出光纖13、905nm輸出光纖19與1500nm輸出光纖26耦合接入三波長(zhǎng)參量耦合器33，設(shè)置1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35,1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35通過(guò)其輸出端的1500nm聚焦耦合輸出鏡27接入到1500nm輸出光纖26中，1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35的輸入端通過(guò)三級(jí)光纖耦合器34接在三級(jí)光纖輸出端36上，三級(jí)光纖輸出端36由三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)46的三級(jí)光纖圈25引出；設(shè)置905nm增益諧振腔24，905nm增益諧振腔24通過(guò)其輸出端的905nm聚焦耦合輸出鏡18接入到905nm輸出光纖19中，905nm增益諧振腔24通過(guò)其輸入端的二級(jí)光纖耦合器17接在二級(jí)光纖輸出端16上，二級(jí)光纖輸出端16從三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)46的二級(jí)光纖圈15上引出；設(shè)置730nm諧振腔14，730nm諧振腔14的輸出端通過(guò)730nm聚焦耦合輸出鏡12接入到730nm輸出光纖13中，730nm諧振腔14通過(guò)其輸入端的一級(jí)光纖親合器8接在一級(jí)光纖輸出端7上，一級(jí)光纖輸出端7由三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)46的一級(jí)光纖圈6引出；設(shè)置1500nm周期極化銀酸鋰激光參量振蕩諧振腔35，從其輸入端起依次設(shè)置:三級(jí)光纖輸入鏡32、730nm參量振蕩基頻激光晶體31、參量振蕩輸入鏡30、1500nm周期極化鈮酸鋰激光晶體29、1500nm輸出鏡28與輸出端的1500nm聚焦耦合輸出鏡，由此構(gòu)成1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35 ;設(shè)置905nm增益諧振腔24，從其輸入端起依次設(shè)置:二級(jí)輸入鏡23、基頻激光晶體22、905nm增益晶體20、905nm輸出鏡21與輸出端的905nm聚焦耦合輸出鏡18，由此構(gòu)成905nm增益諧振腔24;設(shè)置730nm諧振腔14，從其輸入端起依次設(shè)置:一級(jí)輸入鏡9、730nm激光晶體
1、730nm輸出鏡11與輸出端的730nm聚焦耦合輸出鏡12，由此構(gòu)成730nm諧振腔14，設(shè)置三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)46，三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)46由一級(jí)光纖圈6、二級(jí)光纖圈15與三級(jí)光纖圈25連接一體而成，一級(jí)光纖圈6通過(guò)905nm栗浦耦合器4連接在半導(dǎo)體模塊2上，半導(dǎo)體模塊2由半導(dǎo)體模塊電源5供電，上述全部光學(xué)元件都安裝在光學(xué)軌道及光機(jī)具I上，在光學(xué)軌道及光機(jī)具I上設(shè)置風(fēng)扇3，總體構(gòu)成2489nm、730nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器結(jié)構(gòu)。
[0020]工作過(guò)程:
[0021]半導(dǎo)體模塊電源5供電給半導(dǎo)體模塊2供電，半導(dǎo)體模塊2發(fā)射905nm激光經(jīng)905nm栗浦耦合器4耦合進(jìn)入一級(jí)光纖圈6，從而進(jìn)入三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)46的二級(jí)光纖圈15與三級(jí)光纖圈25，905nm激光在三級(jí)光纖結(jié)構(gòu)46中得到增益，從由三級(jí)光纖圈25引出三級(jí)光纖輸出端36，輸入905nm激光進(jìn)入1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35，經(jīng)1500nm周期極化鈮酸鋰激光參量振蕩諧振腔35的730nm參量振蕩基頻激光晶體31生成的730nm激光去栗浦光學(xué)參量振蕩生成1500nm激光，經(jīng)1500nm聚焦耦合輸出鏡27耦合到1500nm輸出光纖26中，由其輸入1500nm激光到三波長(zhǎng)參量親合器33中；從由二級(jí)光纖圈15引出二級(jí)光纖輸出端16，輸入905nm激光進(jìn)入905nm增益諧振腔24，經(jīng)905nm增益諧振腔24的基頻激光晶體22生成基頻光經(jīng)905nm增益諧振腔24發(fā)生增益輸出905nm激光，經(jīng)905nm聚焦耦合輸出鏡18耦合到905nm輸出光纖19中，由其輸入905nm激光到三波長(zhǎng)參量耦合器33中；從由一級(jí)光纖圈6引出一級(jí)光纖輸出端7，輸入905nm激光進(jìn)入730nm諧振腔14，730nm諧振腔14生成730nm基頻激光，經(jīng)730nm聚焦耦合輸出鏡12耦合到730nm輸出光纖13中，由其輸入730nm激光到三波長(zhǎng)參量耦合器33中；從而，1500nm激光、730nm激光與905nm激光經(jīng)三波長(zhǎng)參量耦合器33耦合進(jìn)入2489nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔38，信號(hào)光2489nm、閑頻光730腿、栗浦光I1500nm與栗浦光II 905nm發(fā)生四波混頻效應(yīng)，使信號(hào)光2489nm發(fā)生、增益，信號(hào)光2489nm經(jīng)2489nm聚焦耦合輸出鏡42與2489nm輸出光纖43輸出2489nm激光輸出44，在730nm輸出光纖13的尾段設(shè)置的730nm分束光纖圈45分束輸出730nm激光，經(jīng)輸出端輸出730nm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光雷達(dá)2489nm、730nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器，其特征為，在730nm激光輸出光纖尾段設(shè)置730nm分束光纖圈，分束一路730nm激光經(jīng)730nm激光輸出端輸出，，設(shè)置信號(hào)光2489nm、閑頻光730nm、栗浦光I 1500nm與栗浦光II 905nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔的結(jié)構(gòu)，四波混頻生成2489nm光纖激光輸出，構(gòu)成2489nm、730nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】一種激光雷達(dá)2489nm、730nm雙波長(zhǎng)光纖輸出激光器，在730nm激光輸出光纖尾段設(shè)置730nm分束光纖圈，分束一路730nm激光輸出，信號(hào)光2489nm、閑頻光730nm、泵浦光I？1500nm與泵浦光II？905nm進(jìn)入2489nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔，發(fā)生四波混頻效應(yīng)，產(chǎn)生信號(hào)光2489nm輸出，最后輸出2489nm、730nm雙波長(zhǎng)光纖激光輸出。
【IPC分類】H01S3/067, H01S3/08, H01S3/108
【公開(kāi)號(hào)】CN105680304
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510930450
【發(fā)明人】王濤, 王天澤, 昝占華, 馬龍飛, 趙新潮, 朱金龍, 胡亞鵬, 王茁
【申請(qǐng)人】無(wú)錫明尼電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日