一種海洋探測(cè)用2055nm、985nm、1550nm三波長(zhǎng)光纖輸出激
光器
[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] 2055nm、985nm、1550nm三波長(zhǎng)激光,是用于海洋探測(cè)、
光譜檢測(cè)、激
光源、物化分析等應(yīng)用的激光,它可作為海洋探測(cè)、海洋探測(cè)用的2055nm、985nm、1550nm三波長(zhǎng)應(yīng)用光源,它還用于海洋探測(cè)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:
[0003]
一種海洋探測(cè)用2055nm、985nm、1550nm三波長(zhǎng)光纖輸出激光器,整體光路設(shè)置為S型,設(shè)置
信號(hào)光2055nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光
諧振腔,在
泵浦光I 985nm傳輸光纖上設(shè)置泵浦光I 985nm分束光纖圈,設(shè)置泵浦光I 985nm輸出端,在泵浦光II 1550nm傳輸光纖上設(shè)置泵浦光II 1550nm分束光纖圈,設(shè)置泵浦光II 1550nm輸出端,信號(hào)光2055nm、閑頻光852nm、泵浦光I 985nm與泵浦光II 1550nm進(jìn)入信號(hào)光2055nm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2055nm輸出,最后輸出2055nm、985nm、1550nm三波長(zhǎng)光纖激光輸出。
[0004] 技術(shù)方案:
[0005] 整體光路設(shè)置為S型,分為上、中、下層,上層設(shè)置有:信號(hào)光2941nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,發(fā)生信號(hào)光2941nm。
[0006] 中層設(shè)置有:泵浦光I 985nm增益諧振腔、泵浦光II 1550nm周期極化鈮酸鋰激光諧振腔、閑頻光852nm倍頻諧振腔、泵浦光I 985nm光纖激光器、泵浦光II 1550nm基頻光纖激光器、閑頻光852nm基頻光纖激光器,用于發(fā)生泵浦光I 985nm、泵浦光II 1550nm與閑頻光852nm。
[0007] 底層設(shè)置有:泵浦光I 985nm半導(dǎo)
體模塊、泵浦光II 1550nm基頻
半導(dǎo)體模塊、閑頻光852nm基頻半導(dǎo)體模塊、
風(fēng)扇、激光電源,以上全部器件安裝在光學(xué)軌道及光機(jī)具上,激光電源驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體模塊,風(fēng)扇用于半導(dǎo)體模塊冷卻。
[0008] 上、中、下層,層與層之間,設(shè)置有:三波長(zhǎng)參量
耦合器、泵浦耦合器、泵浦光I985nm耦合器、泵浦光II 1550nm基頻耦合器、閑頻光852nm基頻耦合器,用于光纖激光耦合。
[0009] 上、中、下層,層與層之間,還設(shè)置有:泵浦光I 985nm傳輸光纖、泵浦光II 1550nm基頻傳輸光纖、閑頻光852nm傳輸光纖、閑頻光852nm傳輸光纖、泵浦光II 1550nm傳輸光纖、泵浦光I 985nm傳輸光纖、三波長(zhǎng)傳輸光纖與信號(hào)光2941nm輸出光纖,用于系統(tǒng)中激光的傳輸。
[0010] 上、中層,設(shè)置有:、泵浦光I 985nm分束光纖圈、泵浦光II 1550nm分束光纖圈,用于激光分束,實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)激光輸出。
[0011] 本發(fā)明的核心內(nèi)容:
[0012] 一種海洋探測(cè)用2055nm、985nm、1550nm三波長(zhǎng)光纖輸出激
[0013] 光器,設(shè)置信號(hào)光2055nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,在泵浦光I 985傳輸光纖上設(shè)置泵浦光I 985分束光纖圈,設(shè)置泵浦光I 985輸出端,在泵浦光II 1550nm傳輸光纖上設(shè)置泵浦光II 1550nm分束光纖圈,設(shè)置泵浦光II 1550nm輸出端,設(shè)置信號(hào)光2055nm、閑頻光852nm、泵浦光I 985與泵浦光II 1550nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔結(jié)構(gòu),構(gòu)成2055nm、985nm、1550nm三波長(zhǎng)光纖輸出結(jié)構(gòu)。
[0014] 整體光路設(shè)置為S型,上層設(shè)置有:信號(hào)光2055nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,中層設(shè)置有:閑頻光852nm倍頻諧振腔、泵浦光I 985增益諧振腔與泵浦光II1550nm周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,底層設(shè)置有:閑頻光852nm基頻光纖激光器、泵浦光I
985光纖激光器、泵浦光II 1550nm基頻光纖激光器、閑頻光852nm半導(dǎo)體模塊、泵浦光I
985nm半導(dǎo)體模塊與泵浦光II 1550nm半導(dǎo)體模塊,上層與中層之間設(shè)置三波長(zhǎng)參量耦合器及傳輸光纖連接,中層與底層之間設(shè)置泵浦耦合器及光纖連接。
附圖說(shuō)明:
[0015] 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、泵浦光II 1550nm半導(dǎo)體模塊,3、泵浦光I 985nm半導(dǎo)體模塊,4、閑頻光852nm半導(dǎo)體模塊,5、風(fēng)扇,6、激光電源,7、泵浦耦合器,8、泵浦光II 1550nm基頻光纖激光器,9、泵浦光I 985nm光纖激光器,10、閑頻光852nm基頻光纖激光器,11、泵浦光II 1550nm基頻光纖激光器輸出光纖,12、泵浦光I 985nm光纖激光器輸出光纖,13、閑頻光852nm光纖激光器輸出光纖,14、閑頻光
852nm傳輸光纖,15、閑頻光852nm倍頻諧振腔,16、閑頻光852nm基頻耦合器,17、泵浦光I
985nm耦合器,18、泵浦光I 985nm增益諧振腔,19,泵浦光I 985nm傳輸光纖,20、泵浦光II
1550nm基頻耦合器,21、泵浦光II 1550nm傳輸光纖,22、泵浦光II 1550nm周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,23、三波長(zhǎng)參量耦合器,24、三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖,25、三波長(zhǎng)輸入耦合器,
26、信號(hào)光2055nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔,27、信號(hào)光2055nm輸出光纖,28、信號(hào)光2055nm輸出端,29、泵浦光II 1550nm輸出端,30、泵浦光II 1550nm分束光纖圈,
31、泵浦光I 985nm輸出端,32、泵浦光I 985nm分束光纖圈。
具體實(shí)施方式:
[0016] 整體光路設(shè)置為S型,上層設(shè)置有:信號(hào)光2055nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔26,中層設(shè)置有:閑頻光852nm倍頻諧振腔15、泵浦光I 985增益諧振腔18與泵浦光II 1550nm周期極化鈮酸鋰激光諧振腔22,底層設(shè)置有:閑頻光852nm基頻光纖激光器10、泵浦光I 985光纖激光器9、泵浦光II 1550nm基頻光纖激光器8、閑頻光852nm半導(dǎo)體模塊4、泵浦光I 985nm半導(dǎo)體模塊3與泵浦光II 1550nm半導(dǎo)體模塊2,上層與中層之間設(shè)置三波長(zhǎng)參量耦合器23及三波長(zhǎng)傳輸光纖24連接,中層與底層之間設(shè)置泵浦耦合器7及傳輸光纖連接。
[0017] 設(shè)置信號(hào)光2055nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔26,設(shè)置,設(shè)置泵浦光I 985nm分束光纖圈32,設(shè)置泵浦光II 1550nm分束光纖圈30,設(shè)置信號(hào)光2055nm、閑頻光852nm、泵浦光I 985nm與泵浦光II 1550nm發(fā)生四波混頻的周期極化鈮酸鋰激光諧振腔26的結(jié)構(gòu),在信號(hào)光2055nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔26的輸出端,設(shè)置信號(hào)光2055nm輸出光纖27,在信號(hào)光2055nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔26的輸入端,設(shè)置三波長(zhǎng)輸入耦合器25,三波長(zhǎng)輸入耦合器25的輸入端與三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖24連接,三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖24連接在三波長(zhǎng)參量耦合器23的輸出端,三波長(zhǎng)參量耦合器23設(shè)有三個(gè)輸入端,三波長(zhǎng)參量耦合器23的左輸入端與閑頻光852nm傳輸光纖14連接,閑頻光852nm傳輸光纖14從閑頻光852nm倍頻諧振腔15的輸出端引出,閑頻光
852nm倍頻諧振腔15的輸入端連接著閑頻光852nm基頻耦合器16,閑頻光852nm基頻耦合器16的輸入端連接著閑頻光852nm光纖激光器輸出光纖13,閑頻光852nm光纖激光器10的下端連接著泵浦耦合器7,泵浦耦合器7的下端與閑頻光852nm半導(dǎo)體模塊4連接,三波長(zhǎng)參量耦合器23的中輸入端與泵浦光I 985nm傳輸光纖19連接,泵浦光I 985nm傳輸光纖19從泵浦光I 985nm增益諧振腔18引出,泵浦光I 985nm增益諧振腔18的輸入端與泵浦光I 985nm耦合器17連接,泵浦光I耦合器17的輸入端與泵浦光I光纖激光器輸出光纖12連接,泵浦光I 985nm光纖激光器9的下端與泵浦耦合器連接,泵浦耦合器的下端與泵浦光I 985nm半導(dǎo)體模塊9連接,三波長(zhǎng)參量耦合器23的右輸入端與泵浦光II 1550nm傳輸光纖21連接,泵浦光II 1550nm傳輸光纖21從泵浦光II 1550nm周期極化鈮酸鋰激光諧振腔22的輸出端引出,泵浦光II 1550nm周期極化鈮酸鋰激光諧振腔22輸入端與泵浦光II 1550nm耦合器20連接,泵浦光II 1550nm耦合器20的輸入端與泵浦光II 1550nm基頻光纖激光器輸出光纖11連接,泵浦光II 1550nm基頻光纖激光器輸出光纖11從泵浦光II1550nm基頻光纖激光器8引出,泵浦光II 1550nm基頻光纖激光器8的下端連接著泵浦耦合器,泵浦耦合器連接著泵浦光II 1550nm半導(dǎo)體模塊2;泵浦光II 1550nm半導(dǎo)體模塊2、泵浦光I 985nm半導(dǎo)體模塊3與閑頻光852nm半導(dǎo)體模塊4安裝在光學(xué)軌道及光機(jī)具
1上,光學(xué)軌道及光機(jī)具1上還安裝有激光電源6與風(fēng)扇5,在泵浦光I 985nm傳輸光纖19上設(shè)置泵浦光I 985nm分束光纖圈32,設(shè)置泵浦光I 985nm輸出端31,在泵浦光II 1550nm傳輸光纖21上設(shè)置泵浦光II 1550nm分束光纖圈30,設(shè)置泵浦光II 1550nm輸出端29,上述全部光學(xué)元件都安裝在光學(xué)軌道及光機(jī)具1上,總體構(gòu)成2055nm、985nm、1550nm三波長(zhǎng)光纖輸出激光器結(jié)構(gòu)。
[0018] 工作過(guò)程:
[0019] 激光電源6為泵浦光I 985nm半導(dǎo)體模塊3、泵浦光II 1550nm半導(dǎo)體模塊2與閑頻光852nm半導(dǎo)體模塊4供電,泵浦光I 985nm半導(dǎo)體模塊3通過(guò)泵浦耦合器驅(qū)動(dòng)泵浦光I 985nm光纖激光器8,泵浦光II 1550nm半導(dǎo)體模塊2通過(guò)泵浦耦合器驅(qū)動(dòng)泵浦光II1550nm基頻光纖激光器8,閑頻光852nm半導(dǎo)體模塊4通過(guò)泵浦耦合器驅(qū)動(dòng)閑頻光852nm基頻光纖激光器10;泵浦光I 985nm基頻光通過(guò)泵浦光I 985nm光纖激光器輸出光纖11,傳輸?shù)奖闷止釯 985nm耦合器20中,經(jīng)泵浦光I 985nm耦合器20耦合進(jìn)入泵浦光I 985nm周期極化鈮酸鋰激光諧振腔22中,經(jīng)泵浦光I 985nm周期極化鈮酸鋰激光諧振腔輸出泵浦光I 985nm;泵浦光II 1550nm經(jīng)泵浦光II 1550nm基頻光纖激光器輸出光纖12,傳輸?shù)奖闷止釯I1550nm基頻耦合器17中,經(jīng)泵浦光II 1550nm基頻耦合器17進(jìn)入泵浦光II 1550nm增益諧振腔18中,經(jīng)泵浦光II 1550nm增益諧振腔18增益輸出泵浦光II 1550nm;閑頻光
852nm基頻光通過(guò)閑頻光852nm光纖激光器輸出光纖13,傳輸?shù)介e頻光852nm基頻耦合器
16中,經(jīng)閑頻光852nm基頻耦合器16耦合進(jìn)入閑頻光852nm倍頻諧振腔15中,經(jīng)閑頻光
852nm倍頻諧振腔倍頻輸出閑頻光852nm;泵浦光I 985nm經(jīng)泵浦光I 985nm傳輸光纖21傳輸進(jìn)入三波長(zhǎng)參量耦合器23,泵浦光II 1550nm經(jīng)泵浦光II 1550nm傳輸光纖19進(jìn)入三波長(zhǎng)參量耦合器23,閑頻光852nm經(jīng)閑頻光852nm傳輸光纖14進(jìn)入三波長(zhǎng)參量耦合器
23,由三波長(zhǎng)參量耦合器23耦合輸出進(jìn)入三波長(zhǎng)參量耦合傳輸光纖24,傳輸進(jìn)入三波長(zhǎng)輸入耦合器25,由三波長(zhǎng)參量耦合器25進(jìn)入信號(hào)光2055nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔26,信號(hào)光2055nm四波混頻周期極化鈮酸鋰激光諧振腔26輸出端設(shè)置信號(hào)光2055nm輸出光纖27,信號(hào)光2055nm經(jīng)信號(hào)光2055nm輸出端28輸出,通過(guò)泵浦光II 1550nm分束光纖圈30引出泵浦光II 1550nm經(jīng)泵浦光II 1550nm輸出端29輸出,經(jīng)泵浦光I 985nm分束光纖圈32引出泵浦光I 985nm經(jīng)泵浦光I 985nm輸出端31輸出,總體構(gòu)成2055nm、
985nm、1550nm三波長(zhǎng)光纖激光輸出。