[发明专利]全光纤结构的938nm半导体制冷光纤激光器

权利要求书

1.一种全光纤结构的938nm半导体制冷光纤激光器，其特征在于，包括超低温半导体制冷器（1）、半导体激光器（2）、全反射光栅（3）、双包层掺钕光纤（4）、半反射光栅（5）和输出尾纤（6），其中，半导体激光器（2）作为光源，半导体激光器（2）、全反射光栅（3）、双包层掺钕光纤（4）、半反射光栅（5）和输出尾纤（6）依次首尾相连，上述各元件之间熔接，输出尾纤（6）为激光器输出端；双包层掺钕光纤（4）置于超低温半导体制冷器（1）中，且双包层掺钕光纤（4）的首尾端均置于超低温半导体制冷器（1）之外。

2.如权利要求1所述的全光纤结构的938nm半导体制冷光纤激光器，其特征在于，所述半导体激光器（2）选择带100μm尾纤输出中心波长为808nm功率为15W的半导体激光器；所述全反射光栅（3）选择反射率大于99%，反射中心波长为938nm全反射光纤光栅；所述双包层掺钕光纤（4）选择长度为15m，芯径为6/125μm的双包层掺钕光纤；所述半反射光栅（5）采用反射中心波长为938nm反射率为10%的光纤光栅。

3.如权利要求1所述的全光纤结构的938nm半导体制冷光纤激光器，其特征在于，所述超低温半导体制冷器（1）包括半导体制冷堆（7）、光纤盘绕柱（8）、真空罩（9）和水冷散热器（10），其中，光纤盘绕柱（8）置于半导体制冷堆（7）上表面，半导体制冷堆（7）置于水冷散热器（10）的上表面，半导体制冷堆（7）的上表面为吸热端，下表面为放热端；真空罩（9）为下端开口的空心柱体，真空罩（9）扣在水冷散热器（10）上方且将光纤盘绕柱（8）和半导体制冷堆（7）置于内部，真空罩（9）内部形成的腔体为真空腔。

4.如权利要求3所述的全光纤结构的938nm半导体制冷光纤激光器，其特征在于，所述半导体制冷堆（7）包括制冷内芯以及包覆在制冷内芯侧面的保温隔热材料（13），制冷内芯由一个或相同的制冷体组成，所述的制冷体由多个半导体制冷片（11）和多个热忱（12）交替堆叠而成，且制冷体的上、下表面均为半导体制冷片（11），在半导体制冷片（11）与热忱（12）之间均涂覆有导热助剂或导热材料。每个半导体制冷片（11）均与直流电源相连接；半导体制冷片（11）的上表面吸热下表面放热。

5.如权利要求4所述的全光纤结构的938nm半导体制冷光纤激光器，其特征在于，所述半导体制冷片（11）选择TEC1-12712半导体制冷片。

6.如权利要求4所述的全光纤结构的938nm半导体制冷光纤激光器，其特征在于，所述热忱（12）采用具有良好热传导特性的金属片。

7.如权利要求3所述的全光纤结构的938nm半导体制冷光纤激光器，其特征在于，所述光纤盘绕柱（8）为圆柱或两头半圆矩形柱，沿光纤盘绕柱（8）的圆周方向刻有槽，槽的形状为矩形半圆槽、方形槽、矩形槽及V形槽，槽的大小以能将光纤没入其中。

8.如权利要求3所述的全光纤结构的938nm半导体制冷光纤激光器，其特征在于，所述真空罩（9）采用双层外壁，且该双层外壁之间为真空。

9.如权利要求3所述的光纤激光器用超低温半导体制冷装置，其特征在于，所述真空罩（9）为柱状。

10.如权利要求3所述的全光纤结构的938nm半导体制冷光纤激光器，其特征在于，所述水冷散热器（10）包括外壳以及与该外壳内部相连通的进水管（14）和出水管（15），该外壳内部设置许多竖直方向的隔板（26），隔板（26）使外壳内腔形成一条迂回前进的冷却水道（16），进水管（14）连接冷却水道（16）的入口，出水管（15）连接该冷却水道（16）的出口。