[发明专利]基于掺铥光纤激光器四倍频的蓝光激光产生方法与装置

权利要求书

1.基于掺铥光纤激光器四倍频的蓝光激光产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

[1]利用793nm半导体激光器泵浦掺铥光纤，获得1.8μm～2μm激光输出；

[2]1.8μm～2μm激光经一级倍频，得到0.9μm～1μm激光输出；

[3]0.9μm～1μm激光经二级倍频，得到450nm～500nm蓝光激光输出。

2.基于掺铥光纤激光器四倍频的蓝光激光产生装置，其特征在于：包括掺铥光纤激光器单元（A1）、一级倍频单元（A2）和二级倍频单元（A3）；掺铥光纤激光器单元（A1）输出光经过一级倍频单元（A2）和二级倍频单元（A3）倍频后，产生蓝光激光输出；

所述的掺铥光纤激光器单元（A1）包括掺铥增益光纤（4）、泵浦合束器（2）、高反光纤光栅（3）、低反光纤光栅（5）和若干只半导体泵浦源（1）；掺铥增益光纤（4）输入端连接有高反射光纤光栅（3），输出端连接有低反射光纤光栅（5），所述若干只半导体泵浦源（1）通过泵浦合束器（2）与高反射光纤光栅（3）连接；

所述的一级倍频单元（A2）包括一级倍频晶体（8）和一级滤光片（10）；掺铥光纤激光器单元（A1）输出光入射到一级倍频晶体（8），产生的一级倍频光透过一级滤光片（10）传输至二级倍频单元（A3）；

所述的二级倍频单元（A3）包括二级倍频晶体（12）和二级滤光片（14）；一级倍频光入射至二级倍频晶体（12）倍频后入射到二级滤光片（14），蓝光激光透过二级滤光片（14）输出。

3.基于掺铥光纤激光器四倍频的蓝光激光产生装置，其特征在于：包括掺铥光纤激光器单元（B1）、一级倍频单元（B2）和二级倍频单元（B3）；掺铥光纤激光器单元（B1）输出光经过一级倍频单元（B2）和二级倍频单元（B3）倍频后，产生蓝光激光输出；

所述的掺铥光纤激光器单元（B1）包括掺铥增益光纤（4）、泵浦合束器（2）、高反光纤光栅（3）和若干只半导体泵浦源（1）；所述掺铥增益光纤（4）输入端连接有高反射光纤光栅（3），输出端设置有与光纤轴线呈8～10°的切角；所述若干只半导体泵浦源（1）通过泵浦合束器（2）与高反射光纤光栅（3）连接；

所述的一级倍频单元（B2）包括在出射光轴（20）上布置的凹面双色镜（7）、高反凹面镜（11）和一级倍频晶体（8），所述的一级倍频晶体（8）布置在凹面双色镜（7）和高反凹面镜（11）之间，所述的掺铥增益光纤（4）的输出端设置有与光纤轴线呈8～10°的切角，其输出光线与出射光轴（20）的呈30～60°夹角，掺铥增益光纤（4）输出信号光在凹面双色镜（7）、高反凹面镜（11）和掺铥增益光纤（4）之间振荡后，经凹面双色镜（7）输出至二级倍频单元（B2）；

所述的二级倍频单元（B3）包括二级倍频晶体（12）和二级滤光片（14）；一级倍频光入射至二级倍频晶体（12）倍频后入射到二级滤光片（14），蓝光激光透过二级滤光片（14）输出。

4.根据权利要求2所述的基于掺铥光纤激光器四倍频的蓝光激光产生装置，其特征在于：所述的掺铥增益光纤（4）为双包层光纤；所述一级倍频晶体（8）的前、后端设置有准直透镜（6、9）；所述的二级倍频晶体（12）的后端设置有准直透镜（13）。

5.根据权利要求2所述的基于掺铥光纤激光器四倍频的蓝光激光产生装置，其特征在于：所述的一级滤光片对1.8μm～2μm波段的光高透射、对0.9μm～1μm波段的光高反射；二级滤光片对0.9μm～1μm波段的光高反射、对450nm～500nm波段的光高透射；所述的高反射光纤光栅（3）对1.8μm～2μm激光的反射率>95%；低反射光纤光栅（5）对1.8μm～2μm激光的反射率<10%。

6.根据权利要求2所述的基于掺铥光纤激光器四倍频的蓝光激光产生装置，其特征在于：所述的一级倍频晶体为PPLN晶体或LBO晶体；二级倍频晶体为LBO晶体、BBO晶体或BIBO晶体等。

7.根据权利要求3所述的基于掺铥光纤激光器四倍频的蓝光激光产生装置，其特征在于：所述的掺铥增益光纤（4）为双包层光纤；所述一级倍频晶体（8）的前、后端设置有准直透镜（6、9）；所述的二级倍频晶体（12）的后端设置有准直透镜（13）。