[发明专利]一种全光纤化的中红外高能被动调Q光纤激光器

说明书

本发明涉及中红外激光技术领域，解决了现有技术中存在所采用的中红外被动调Q光纤激光器在输出3μm波段中红外激光光源时，输出的激光光源能量低、输出效率低的技术问题，通过提供一种全光纤化的中红外高能被动调Q光纤激光器，包括：顺序连接的随机激光泵浦源、双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤、单包层掺Dy³⁺ZBLAN光纤，所述双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤前端刻写有第一氟化物光纤光栅，所述单包层掺Dy³⁺ZBLAN光纤末端刻写有第二氟化物光纤光栅，在所述第一氟化物光纤光栅与所述第二氟化物光纤光栅之间构成谐振腔，进而实现了能够输出高能量和高效率的3μm波段中红外激光的技术效果。

技术领域

本发明涉及中红外激光技术领域，尤其涉及一种全光纤化的中红外高能被动调Q光纤激光器。

背景技术

近年来，在3μm波段中红外脉冲激光光源因其在军事、民用以及科研等领域的广泛应用，受到了广大研究学者的重视。3μm波段中红外激光光源不仅可应用于国防中的激光对抗，还可应用于气体传感和环境监测等。相对于连续激光来说，调Q脉冲激光可以在不太高的平均功率下获得较高的峰值功率，因此其应用更为广泛。

在各种产生中红外激光的方法中，光纤激光器具有亮度高、峰值功率高、可调谐、激光阈值低、输出光束质量好、转换效率高、以及高“表面积/体积”比、柔韧性与灵活性好、易于集成等显著优点，因此发展高效率地中红外光纤激光器有着重要的科学意义和应用价值。

而目前的中红外被动调Q光纤激光器，一般其采用1150nm或793nm的半导体激光泵浦源，需要空间耦合泵浦光，耦合效率不高，稳定性较差。此外，目前的中红外被动调Q光纤激光器中的可饱和吸收介质一般为半导体可饱和吸收镜、石墨烯或晶体等块体材料，可集成度低，不能实现全光纤结构的高功率和高能量的调Q脉冲激光输出，大大地限制了中红外光纤激光器的实际应用。

因此，现有技术中存在所采用的中红外被动调Q光纤激光器在输出3μm波段中红外激光光源时，输出的激光光源能量低、输出效率低的技术问题。

发明内容

本发明实施例通过提供一种全光纤化的中红外高能被动调Q光纤激光器，解决了现有技术中采用的中红外被动调Q光纤激光器在输出3μm波段中红外激光光源时，输出的激光光源能量低、输出效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种全光纤化的中红外高能被动调Q光纤激光器，包括：顺序连接的随机激光泵浦源、双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤、单包层掺Dy³⁺ZBLAN光纤，所述双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤前端刻写有第一氟化物光纤光栅，所述单包层掺Dy³⁺ZBLAN光纤末端刻写有第二氟化物光纤光栅，在所述第一氟化物光纤光栅与所述第二氟化物光纤光栅之间构成谐振腔；

所述随机激光泵浦源产生预设波长的连续泵浦光，所述连续泵浦光通过所述第一氟化物光纤光栅高透后耦合输入到双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤的内包层中，使得Ho³⁺离子的能级跃迁对应产生3μm波长的跃迁辐射，以实现输出波长为3μm的连续激光，所述连续激光输入所述单包层掺Dy³⁺ZBLAN光纤中，所述第二氟化物光纤光栅用于输出一部分的3μm波长的脉冲激光，并将其余的脉冲激光反射回所述谐振腔。

进一步地，所述预设波长具体为1150nm的波长。

采用本发明中的一个或者多个技术方案，具有如下有益效果：