[发明专利]一种物联网用四端输出双束532nm与双束660nm波长光纤激光器

说明书

技术背景：

双束532nm与双束660nm波长激光，是用于物联网用光谱检测、激光源、物化分析等应用的激光，它可作为物联网用光纤传感器的分析检测等应用光源，它还用于物联网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：

一种物联网用四端输出双束532nm与双束660nm四波长光纤激光器，其特征为：它由多模泵浦二极管模块组发射808nm泵浦光，耦合到传输光纤中双端输出，右路，泵浦右光纤辐射1319nm光子，在右光纤谐振腔内放大，双端输出1319nm激光，一路经右KTP晶体产生倍频光波长660nm，另一路直接输出1319nm激光：左路，泵浦左光纤辐射1064nm光子，在左光纤谐振腔内放大，双端输出1064nm激光，一路经左KTP晶体产生倍频光波长532nm，另一路直接输出1064nm激光，由此，四端输出双束532nm与双束660nm四波长激光。

本发明方案一、一种物联网用四端输出双束532nm与双束660nm四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传输光纤从它的左右两端输出。

右路，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，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1319nm光子，它在由左光纤输出端与右光纤输出端构成的激光谐振腔内振荡放大，形成1319nm激光双端输出，一端进入右KTP晶体，产生倍频光波长660nm，光纤输出端与输出镜组成倍频腔，经右输出镜输出，再经右1扩束镜与右1聚焦镜输出660nm激光，另一端进入同右1光路的右2光路，同样输出660nm激光，双束输出660nm激光。

左路，808nm泵浦光左光纤耦合器，耦合到左双包层Nd3+：YAG单晶光纤输入端，它进入到它进入到左双包层Nd3+：YAG单晶光纤的内外双包层之间，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，在左双包层Nd3+：YAG单晶光纤输入端与输出端组成的谐振腔内放大，经其输出1064nm激光，双端输出1064nm激光，一端进入左KTP晶体，产生倍频光波长532nm，光纤输出端与输出镜组成倍频腔，经左1输出镜输出，再经左1扩束镜与左1聚焦镜输出532nm激光，另一端进入同左1光路的左2光路，同样输出532nm激光，双束输出532nm激光。

由此形成，左右路四端输出双束532nm与双束660nm波长激光。

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。

右路光纤，采用双包层Nd3+：YAG单晶光纤，其玻璃基质分裂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1319nm光子，右光纤输出端镀对1319nm波长光T=5％反射率膜，光纤输出端镀对1319nm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，其中端部耦合器。

左路光纤，与右路光纤主体相同，区别是，其中间端设置耦合器，532nm光纤输入出端镀波长膜层不同，倍频激光KTP晶体镀波长膜层不同。

本发明方案三、镀膜方案设置。

泵浦光纤：镀808nm高透射率膜。

右1路光纤：光纤输出端：镀对1319nm波长光T=6％的反射率膜，镀对660nm波长光高反射率膜。

右1路输出镜片，镀660nm波长光的增透膜，镀对1319nm波长光高反射率膜。

右1路倍频激光KTP晶体，两端镀660nm波长光的增透膜。

右2路同右1路。