本發明專利技術公開了一種波長連續可調諧激光裝置，涉及一種波長可調諧激光器。本發明專利技術包括泵浦源，在泵浦源輸出的水平光路上順序同軸放置泵浦光聚焦透鏡，分色鏡、摻Tm光纖、激光準直透鏡和反射式體布拉格光柵；在反射式體布拉格光柵的反射光路上放置一平面介質膜反射鏡，將反射式體布拉格光柵和平面介質膜反射鏡固定在一旋轉臺上，在平面介質膜反射鏡的反射光路上垂直放置寬帶介質膜高反鏡；面向第一分色鏡的垂直光路上放置有輸出端激光準直透鏡；泵浦光聚焦透鏡垂直放置，平面與摻Tm光纖增益介質相對；輸出端激光準直透鏡水平放置，平面與分色鏡相對；分色鏡的傾斜角度與水平正向成45°。優點：結構簡單，操作方便，調諧范圍寬，窄線寬，低損耗。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種波長連續可調諧激光裝置，涉及一種波長可調諧激光器。本專利技術包括泵浦源，在泵浦源輸出的水平光路上順序同軸放置泵浦光聚焦透鏡，分色鏡、摻Tm光纖、激光準直透鏡和反射式體布拉格光柵；在反射式體布拉格光柵的反射光路上放置一平面介質膜反射鏡，將反射式體布拉格光柵和平面介質膜反射鏡固定在一旋轉臺上，在平面介質膜反射鏡的反射光路上垂直放置寬帶介質膜高反鏡；面向第一分色鏡的垂直光路上放置有輸出端激光準直透鏡；泵浦光聚焦透鏡垂直放置，平面與摻Tm光纖增益介質相對；輸出端激光準直透鏡水平放置，平面與分色鏡相對；分色鏡的傾斜角度與水平正向成45°。優點：結構簡單，操作方便，調諧范圍寬，窄線寬，低損耗。【專利說明】波長連續可調諧激光裝置
本專利技術涉及一種波長可調諧激光器，具體是一種波長連續可調諧激光裝置，適用于固體、光纖及其它多種類型激光器可調諧運行。
技術介紹
高功率窄線寬可調諧激光器在很多領域都有很重要的應用，比如在光譜探測、大氣監測、激光雷達、非線性頻率轉換、激光醫學等多個領域有著廣泛的應用。產生波長可調諧的方法很多，比如在光學諧振腔內插入濾波器、標準具或者棱鏡進行波長選擇，但由于標準具受自由光譜范圍的限制，所以能達到的調諧范圍很小，而且輸出的波長容易出現多個峰值，光譜帶寬比較寬；棱鏡雖然能實現寬帶調諧，但是需要使用多個棱鏡才能得到窄線寬波長輸出，這就增加了激光裝置的復雜性。這些方法不但結構復雜，元件眾多難于調節而且使得諧振腔損耗增大，輸出效率降低。還有研究者利用光纖布拉格光柵(FBG)實現波長選擇輸出，該方法雖然可實現窄線寬可調諧運行，同時簡化了諧振腔設計，但FBG在多模光纖中仍不能很好的實現波長的選擇和窄化，另外就是不管是利用溫度或應力等手段都無法進行寬范圍波長調諧，而且由于FBG本身的特點它也不適用于高功率運行。現在很多研究者利用體布拉格光柵替代傳統的光柵，即在光學諧振腔中利用衍射光柵與一個寬帶介質膜高反鏡組合形成反饋通道，衍射光柵在諧振腔中常作為端反鏡(LaserPhys Lett.2010(6): 450-453)。這種裝置雖然能實現性能優越的高功率窄線寬可調諧激光輸出并也可以很好地解決系統體積龐大、結構復雜、插入損耗較大等問題，但是這種裝置輸出光束的方向會隨著光柵轉動而發生偏轉，當調諧激光時都要重復調節諧振腔，直到形成反饋。因此這種方法特別難于調節，調節步驟繁瑣、復雜。總之，想要實現操作方便簡潔的連續可調諧窄線寬激光輸出，現有的技術已經很難實現。
技術實現思路
為了克服目前使用反射式體布拉格光柵實現波長連續可調諧的實驗裝置都很復雜，操作繁瑣的問題，本專利技術提供一種波長連續可調諧激光裝置，解決輸出光束隨光柵轉動而轉動的問題，結構簡單，操作方便，調諧范圍寬，窄線寬，低損耗，且適用于高功率運行。本專利技術是以如下技術方案實現的:一種波長連續可調諧激光裝置，包括泵浦源，在泵浦源輸出的水平光路上順序同軸放置泵浦光聚焦透鏡，分色鏡、摻Tm光纖、激光準直透鏡和反射式體布拉格光柵；在反射式體布拉格光柵的反射光路上放置一平面介質膜反射鏡，將反射式體布拉格光柵和平面介質膜反射鏡固定在一旋轉臺上，在平面介質膜反射鏡的反射光路上垂直放置寬帶介質膜高反鏡；面向第一分色鏡的垂直光路上放置有輸出端激光準直透鏡；其中，泵浦光聚焦透鏡垂直放置，平面與摻Tm光纖增益介質相對；所述的輸出端激光準直透鏡水平放置，平面與分色鏡相對；分色鏡的傾斜角度與水平正向成45°。本專利技術的有益效果是:本專利技術所提出窄線寬可調諧激光裝置在沒有光束轉向且保持腔的準直的情況下只要旋轉該反光鏡組合就可達到目的，無需過多的移動其他元件即可實現高功率連續可調諧窄線寬激光輸出，其調諧范圍的大小與反射式體布拉格光柵設計參數有關。結構簡單、操作簡單易行、調諧范圍寬，光譜線寬窄、插入損耗小、效率高、適用于高功率運行。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本專利技術結構示意圖。圖中:1、泵浦原；2、泵浦光聚焦透鏡；3、分色鏡；4、摻Tm光纖；5、反饋端激光準直透鏡；6、反射式體布拉格光柵；7、平面介質膜反射鏡；8、平面旋轉臺；9、寬帶介質膜高反鏡；10、輸出端激光準直透鏡。【具體實施方式】如圖1所示，在泵浦源I輸出的光路上放置泵浦光聚焦透鏡2，在聚焦透鏡2的后面放置分色鏡3,分色鏡3將激光器I輸出的光束分為兩束，反射光束透過輸出端激光準直透鏡10水平輸出，在透射光束上按順序同軸摻Tm光纖4、激光準直透鏡5、傾斜放置反射式體布拉格光柵6,在反射式體布拉格光柵6的反射光路上放置一平面介質膜反射鏡7,且要求放置的平面介質膜反射鏡7要平行于反射式體布拉格光柵6放置,反射式體布拉格光柵6和平面介質膜反射鏡7即組合成一個反光鏡并將該組合固定在旋轉臺8上。在平面介質膜反射鏡7的反射光路上垂直放置寬帶介質膜高反鏡9并固定，寬帶介質膜高反鏡9作為諧振腔的一個腔鏡來幫助實現反饋回路。以互相平行的體布拉格光柵6和平面介質膜反射鏡7組合成的反光鏡任意一點為軸旋轉組合成的反光鏡，就可以實現窄線寬波長連續調諧輸出。假設以旋轉臺8的中心A點(反射式體布拉格光柵和平面介質膜反射鏡的中點)為軸旋轉該反光鏡組合(旋轉時入射光束要保證在反射式體布拉格光柵的口徑范圍內)，由平面幾何關系可知，只要保持反射式體布拉格光柵6和平面介質膜反射鏡7始終是相互平行的且滿足反射式體布拉格光柵選頻條件，則入射到反射式體布拉格光柵6表面的光束就與由平面介質膜反射鏡反射的光束平行，由裝置6和7即反光鏡組合得到的窄化的選頻光被寬帶介質膜高反鏡9再次反射并按照原路返回，最終得到窄線寬的激光輸出。本專利技術采用圖1中所示Z型諧振腔結構，當反射式體布拉格光柵處于正反饋狀態時，它的反射波長為1999.1xm0反射式體布拉格光柵所反射的波長處于摻Tm光纖激光器的發射光譜范圍內。反射式體布拉格光柵是由一種特殊組分的光熱折射率玻璃制作而成，絕對衍射效率超過99%，溫度穩定性高達400° C，且插入損耗小。脈寬為8ns的脈沖激光輻射下，其損傷閾值約為40 J/cm2。這種體布拉格光柵提供窄光譜，最低達20pm，光譜選擇性高為0.02 nm,窄角度選擇最小達100 μ rad。所述的泵浦源I采用波長為792 nm的半導體激光器。泵浦光聚焦透鏡2垂直放置，平面與摻Tm光纖增益介質4相對。所述的分色鏡3對780?803nm波長范圍的光高透，對1850?2050nm波長范圍的光高反；分色鏡3的傾斜角度與水平正向成45°。所述的輸出端激光準直透鏡10水平放置，平面與分色鏡3相對。所述的摻銩光纖4的纖芯直徑25 μ m，數值孔徑為0.17，內包層直徑為300 μ m，數值孔徑為0.46,光纖長度為4.8m。所述的反射式體布拉格光柵6反射中心波長1999.7nm,半波帶寬(FWHM)為0.76nm,厚度分別為10.95 mm，入射面尺寸為10X6 mm2。所述的平面介質膜高反射鏡7在2 μ m處反射率大于99%。所述的寬帶介質膜高反射鏡9為平面鏡或者平凹鏡，在2 μ m處反射率大于99%，始終使光按原光路返回。功能原理:泵浦源I發出的泵浦光經泵浦光聚焦透鏡2聚焦，透過第一分色3耦合入摻Tm光纖4增益介質中，從摻Tm光纖4另一端透過的光經激光準直透鏡5準本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳浩，劉曉蘭，沈德元，黃海濤，王利，
申請(專利權)人：江蘇師范大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。