[发明专利]可调谐光纤染料激光器

说明书

技术领域

本发明属于激光技术领域，涉及一种可调谐光纤染料激光器。

背景技术

通常的光纤染料激光器都是采用倐逝波耦合原理，该类染料激光器需要对光纤进行微加工到微米或者纳米尺寸，这样的加工手段对环境、设备以及加工工艺的要求极高，需要很高的制作成本；将光纤加工到微米或者纳米尺寸很大程度上影响了光纤的机械强度，而且微加工的重复性有待提高，另外该类激光器的可调性较差。目前的光纤染料激光器系统需要采用较为精密的仪器进行制备，尤其是可调谐的光纤染料激光器更是需要精密的装置进行激光的可调操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种可调谐微型光纤染料激光器，该光纤染料激光器在调节过程中不需要使用额外的调剂装置，避免了系统的复杂化；在输出过程中，直接采用光纤尾纤输出，大大的降低了激光输出能量的损耗。该光纤染料激光器不仅能实现激光器共振波长的有效调节，而且能降低激光输出能量的损耗和简化染料激光器系统。

本发明所采用的技术方案是：采用端面泵浦和调节谐振腔长的方法，实现可调谐光纤染料激光器系统。将可拆卸的光纤法兰盘拆解，在光纤法兰盘上设置染料流通装置,该染料流通装置上有直径为8mm的圆形凹槽。在该可调谐光纤染料激光器中，在紫外高透的高强度的石英片中心、半径为1mm的圆形区域镀一层厚度为150nm的金膜作为高反射率反射镜，如图2所示。高反射率反射镜可以通过尼龙螺丝固定在光纤法兰盘上，形成一个封闭的染料存储装置，如图3、4所示；在低反射端的平端面光纤跳线的端面镀厚度为30nm金膜，如图5所示；将上述镀有金膜的平端面光纤跳线安装在光纤法兰盘上，高反射率反射镜的端面与低反射端面之间形成光学谐振腔，如图6所示；光学谐振腔可以通过一根内置于光纤跳线尾纤中的弹簧，利用不同的螺纹旋进长度达到对光学谐振腔腔长的调节，如图7所示。

利用氩离子激光器作为泵浦光源，对染料流通池中的染料进行泵浦，如图1所示；染料泵浦以后产生荧光，在光学谐振腔的谐振作用下，从而达到激光增益输出的目的。

本发明的效果和益处是在实现光纤染料激光器的同时，而且能够利用简单的结构达到染料激光器的可调谐。本发明的激光器具有结构简单，成本低，小型化、稳定等特性。采用光纤跳线的尾纤与法兰盘进行光学谐振腔的设计，不需要利用额外的精密仪器对高反射端面和低反射端面进行对准的调节，而且采用光纤尾纤直接输出可以有效的降低光纤激光输出功率损耗。

附图说明

图1是光纤染料激光器工作系统图。

图2是高反射端面结构图。

图3是染料流通元件结构上视图。

图4是染料流通元件及高反射镜组合侧视图。

图5是低反射端面及激光输出元件结构图。

图6是光纤染料激光器整体结构侧视图。

图7是光纤激光器尾纤弹簧内置可调谐原理示意图。

图中：1光纤染料激光器元件结构；2光纤；3光谱解调仪；

4数据采集卡；5氩离子激光器；6微型计算机；7内置弹簧装置。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

本发明以安装在光纤法兰盘上的端面镀膜的平端面光纤跳线(图5)和在紫外高透的高强度的石英片上局部镀的金膜(图2)构成光学谐振腔，如图6所示；谐振腔的一端是局部镀有金膜的紫外高透的高强度的石英片，另一端是一根光纤跳线的尾纤，将有增益介质的溶液注入光学谐振腔中，利用氩离子激光器激发增益介质从而产生激光。一根弹簧内置于光纤跳线尾纤中，利用不同的螺纹旋进长度达到对光学谐振腔腔长的调节，如图7所示。

所述的染料流通装置的直径为8mm。所述的光纤法兰盘，其边长为15mm。所述的光学谐振腔为法布里-珀罗谐振腔。所述的掺有增益介质为利用乙二醇/苄醇比例6/2的混合溶液进行稀释的香豆素6。所述的泵浦激光器是488nm氩离子激光器。

本发明的制备过程如下：

(1)首先利用光纤法兰盘的特殊结构制备染料流通装置，可拆卸的光纤法兰盘可以分为两部分，采用具有凹槽的部分制备染料流通装置；(2)光学谐振腔反射端面的制备，采用磁控溅射的方法对石英片的局部和光纤跳线的平端面镀金膜；(3)将局部镀金膜的石英片、平端面镀金膜的光纤跳线和光纤法兰盘三部分组装在一起，构成封闭的染料流通装置和光学谐振腔；(4)将掺有增益介质的溶液注入光学谐振腔，利用泵浦光源进行端面泵浦，当泵浦光达到阀值时，将会有激光经过光纤跳线的尾纤输出。