CN203660266U - 一种风速仪用三端输出双1064nm与808nm波长光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
一种风速仪用三端输出双1064nm与808nm波长光纤激光器,它由多模泵浦二极管模块组发射808nm泵浦光,经耦合器耦合到双端输出传输光纤中,双端输出,左路,泵浦光经左光纤耦合器,泵浦辐射1064nm光子,在左光纤谐振腔内放大,输出1064nm激光双端输出,一端经输出镜,输出波长1064nm,同样,另一端经输出镜,输出波长1064nm激光,形成双1064nm激光,右路,泵浦光经808nm输出镜,直接输出808nm激光,由此,右左路三端输出双1064nm与808nm波长激光。
Description
技术领域:属于激光器及应用领域。
技术背景:
双1064nm与808nmm波长激光,是用于风速仪用光谱检测、激光源、物化分析等应用的激光,它可作为风速仪用光纤传感器的分析检测等应用光源,它还用于风速仪用光通讯等激光与光电子领域;光纤激光器作为第三代激光技术的代表,具有玻璃光纤制造成本低与光纤的可饶性、玻璃材料具有极低的体积面积比,散热快、损耗低与转换效率较高等优点,应用范围不断扩大。
双1064nm与808nm波长激光,是用于风速仪用光谱检测、激光源、物化分析等应用的激光,它可作为风速仪用光纤传感器的分析检测等应用光源,它还用于风速仪用光通讯等激光与光电子领域;光纤激光器作为第三代激光技术的代表,具有玻璃光纤制造成本低与光纤的可饶性、玻璃材料具有极低的体积面积比,散热快、损耗低与转换效率较高等优点,应用范围不断扩大。
发明内容:
一种风速仪用三端输出双1064nm与808nm波长光纤激光器方法与装置,它由多模泵浦二极管模块组发射808nm泵浦光,经耦合器耦合到双端输出传输光纤中,双端输出,左路,泵浦光经左光纤耦合器,泵浦辐射1064nm光子,在左光纤谐振腔内放大,输出1064nm激光双端输出,一端经输出镜,输出波长1064nm,同样,另一端经输出镜,输出波长1064nm激光,形成双1064nm激光,右路,泵浦光经808nm输出镜,直接输出808nm激光,由此,右左路三端输出双1064nm与808nm波长激光。
本发明方案一、一种风速仪用三端输出双1064nm与808nm波长光纤激光器方法与装置。
它由二极管模块组发射808nm泵浦光,经光纤耦合器耦合到双端输出单层808nm泵浦光传输光纤中,双端输出单层808nm传输光纤从它的右左两端输出。
左路,808nm泵浦光,经光纤耦合器耦合到双包层Nd3+:YAG单晶光纤的内外包层之间,内包层采用椭圆形结构,外包层采用圆形结构,双端输出,泵浦光在内包层和外包层之间来回反射,多次穿过单模纤芯被其吸收,单模纤芯Nd3+:离子吸能发生能级跃迁,辐射1064nm光子,它在由右光纤输出端与左光纤输出端构成的激光谐振腔内振荡放大,形成1064nm激光双端输出,一端进入左输出镜,输出波长1064nm,经左输出镜输出,再经左1扩束镜与左1聚焦镜输出1064nm激光,同样一端进入左输出镜,输出波长1064nm,经左输出镜输出,再经左2扩束镜与左2聚焦镜输出1064nm激光,形成左1输出1064nm激光,左2输出1064nm激光。
右路,808nm泵浦光,经808nm输出镜输出经右扩束镜与右聚焦镜输出808nm激光。
由此,右路输出808nm激光与左路输出双1064nm激光,形成三端激光输出。
本发明方案二、光纤设置方案。
泵浦光纤:采用双端输出单层808nm泵浦光传输光纤,光纤设计为圆环形,其中间端设置耦合器,两端输出。
左路光纤,采用双包层Nd3+:YAG单晶光纤,其玻璃基质***形成的非均匀展宽造成吸收带较宽,即玻璃光纤对入射泵浦光的晶体相位匹配范围宽,采用双包层光纤的包层泵浦技术,双包层光纤由四个层次组成:①光纤芯;②内包层;③外包层;④保护层,采用包层泵浦技术如下,采用一组多模泵浦二极管模块组发出泵浦光,经光纤耦合器是耦合到内包层与外包层之间,内包层采用椭圆形结构,外包层采用圆形结构,泵浦光在内包层和外包层之间来回反射,多次穿过单模纤芯被其吸收,单模纤芯Nd3+:离子吸能发生能级跃迁,辐射1064nm光子,双端输出,左1光纤输出端镀对1064nm波长光T=5%反射率膜,光纤输出端镀对1064nm波长光T=6%的反射率膜,光纤两端形成谐振腔,光纤设计为圆环形,其中间端设置耦合器。
右路,808nm泵浦光,经808nm输出镜输出经右扩束镜与右聚焦镜输出808nm激光。
本发明方案三、镀膜方案设置。
泵浦光纤:镀808nm高透射率膜。
左1路光纤:光纤输出端:镀对1064nm波长光T=6%的反射率膜。
左1路输出镜片,镀1064nm波长光的增透膜。
左1路激光输出镜,两端镀1064nm波长光的增透膜。
左2路输出镜片,镀1064nm波长光的增透膜。
左2路激光输出镜,两端镀1064nm波长光的增透膜。
右路光纤:光纤输出端镀对808nm波长光T=6%的反射率膜。
右路输出镜片,镀对808nm波长光高透射率膜。
本发明方案四、应用方案。
右左两端输出激光,实施互为基准、互为信号光、互为种子光,同时输出,避免干涉。
本发明的核心内容:
1.设置半导体模块,由半导体模块电源供电,输出808nm波长泵浦光,在半导体模块上设置耦合器,耦合器之上设置泵浦光纤,由耦合器将808nm波长泵浦光耦合进入泵浦光纤,设置泵浦光纤为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构,即泵浦光纤同向双侧输出端镜结构,设置由泵浦光纤右输出端镜与泵浦光纤左输出端镜构成双侧808nm激光输出,在泵浦光纤双侧输出端镜之上,分别设置808nm输出镜与1064nm光纤。
右路,在泵浦光纤右输出端镜之上,依次设置:808nm扩束镜、808nm输出镜、808nm聚焦镜,808nm激光经扩束镜与聚焦镜输出。
左路,在泵浦光纤右输出端镜之上,设置左耦合器,在左耦合器之上设置1064nm波长的光纤,1064nm波长的光纤设置为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构,由左耦合器耦合连接1064nm波长的光纤,泵浦光808nm激光经左耦合器进入1064nm波长光纤,设置1064nm波长的光纤的右输出端镜与左输出端镜为:发生波长1064nm红外光的光纤谐振腔,即形成1064nm红外光输出,1064nm光纤的左端输出端镜的上边依次设置:1064nm扩束镜、1064nm输出镜与1064nm聚焦镜,1064nm波长经1064nm激光输出镜,输出1064nm激光,经扩束镜扩束与聚焦镜输出1064nm激光,同样,1064nm光纤的右端输出端镜的上边依次设置:1064nm扩束镜、1064nm激光输出镜与1064nm聚焦镜,1064nm波长经1064nm激光输出镜,输出1064nm激光,经扩束镜扩束与聚焦镜输出1064nm激光。
右左三路形成双1064nm与808nm波长激光输出,亦即形成双1064nm与808nm波长光纤激光器。
2.采用双包层光纤作为泵浦光纤用,泵浦光纤输出端镜镀808nm波长光高透射率膜。
3.设置1064nm波长的光纤,1064nm波长的光纤输入端镜,镀808nm波长光高透射率膜,镀1064nm红外光光高透射率膜。
1064nm激光输出镜,两侧镀1064nm高透射率膜。
1064nm输出镜,镀1064nm高反射率膜,镀1064nm高透射率膜。
4.右左三路形成双1064nm与808nm波长激光输出,它们可以互为基准,可以交叉为信号源,实现同步运转,避免发生干涉。
附图说明:
附图为本发明的结构图,下面结合附图说明一下工作过程。
附图其中为:1、半导体模块,2、耦合器,3、泵浦光纤,4、泵浦光纤右输出端镜,5、808nm扩束镜,6、808nm输出镜,7、808nm聚焦镜,8、808nm激光输出,9、1064nm扩束镜,10、1064nm聚焦镜,11、1064nm激光输出,12、1064nm输出镜,13、1064nm波长光纤右输出端镜,14、1064nm激光输出,15、1064nm聚焦镜,16、1064nm输出镜,17、1064nm扩束镜,18、光学轨道及光机具,19、1064nm波长光纤左输出端镜,20、1064nm波长光纤,21、左耦合器,22、泵浦光纤左输出端镜,23、风扇,24、半导体模块电源。
具体实施方式:
设置半导体模块1,由半导体模块电源24供电,输出808nm波长泵浦光,在半导体模块1上设置耦合器2,耦合器2之上设置泵浦光纤3,由耦合器2将808nm波长泵浦光耦合进入泵浦光纤3,设置泵浦光纤3为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构,即泵浦光纤双侧同向输出端镜结构,设置由泵浦光纤3右输出端镜24与泵浦光纤左输出端4镜构成双侧808nm激光输出,在泵浦光纤同向双侧输出端镜结构之上,分别设置808nm输出镜6与1064nm光纤20。
右路,在泵浦光纤右输出端镜4之上,设置依次设置:808nm扩束镜5、、808nm输出镜6与808nm聚焦镜7,808nm红外光经扩束镜扩束与聚焦镜输出808nm激光输出8。
左路,在泵浦光纤左输出端镜之上,设置左耦合器,在左耦合器之上设置1064nm波长的光纤,1064nm波长的光纤设置为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构,由左耦合器耦合连接1064nm波长的光纤,泵浦光808nm激光经左耦合器进入1064nm波长光纤,设置1064nm波长的光纤的右输出端镜19与左输出端镜13为:发生波长1064nm红外光的光纤谐振腔,即形成1064nm红外光输出,1064nm光纤的左端输出端镜的上边依次设置:1064nm扩束镜17、1064nm输出镜16与1064nm聚焦镜15,1064nm波长经1064nm激光输出镜18,输出1064nm激光,经扩束镜扩束与聚焦镜输出1064nm激光14,1064nm光纤的右端输出端镜13的上边依次设置:1064nm扩束镜9、1064nm输出镜12、1064nm聚焦镜10,输出1064nm激光11.
右左三路形成双1064nm与808nm波长激光输出,亦即形成双1064nm与808nm波长光纤激光器。
除二极管模块组电源外,上述全部器件均装置在光学轨道及光机具18上,由风扇23实施风冷,组成输出双1064nm与808nm激光波长光纤激光器。
Claims (2)
1.一种风速仪用三端输出双1064nm与808nm波长光纤激光器,其特征为:设置半导体模块,由半导体模块电源供电,输出808nm波长泵浦光,在半导体模块上设置耦合器,耦合器之上设置泵浦光纤,由耦合器将808nm波长泵浦光耦合进入泵浦光纤,设置泵浦光纤为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构,即泵浦光纤同向双侧输出端镜结构,设置由泵浦光纤右输出端镜与泵浦光纤左输出端镜构成双侧808nm激光输出,在泵浦光纤双侧输出端镜之上,分别设置808nm输出镜与1064nm光纤;右路,在泵浦光纤右输出端镜之上,依次设置:808nm扩束镜、808nm输出镜、808nm聚焦镜,808nm激光经扩束镜与聚焦镜输出;左路,在泵浦光纤右输出端镜之上,设置左耦合器,在左耦合器之上设置1064nm波长的光纤,1064nm波长的光纤设置为环形两侧向上同向双侧输出端镜结构,由左耦合器耦合连接1064nm波长的光纤,泵浦光808nm激光经左耦合器进入1064nm波长光纤,设置1064nm波长的光纤的右输出端镜与左输出端镜为:发生波长1064nm红外光的光纤谐振腔,即形成1064nm红外光输出,1064nm光纤的左端输出端镜的上边依次设置:1064nm扩束镜、1064nm输出镜与1064nm聚焦镜;同样,1064nm光纤的右端输出端镜的上边依次设置:1064nm扩束镜、1064nm激光输出镜与1064nm聚焦镜;右左三路形成双1064nm与808nm波长激光输出,亦即形成双1064nm与808nm波长光纤激光器。
2.根据权利要求1所述的一种风速仪用三端输出双1064nm与808nm波长光纤激光器,其特征为:右左三路形成双1064nm与808nm波长激光输出。
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