[实用新型]轴向泵浦行波放大液芯光纤激光器

说明书

技术领域

本实用新型属于激光技术领域。

背景技术

现代精密加工产业以及高校科研院所教学科研均对可调谐的激光光源有着广泛的需求，而轴向泵浦行波放大液芯光纤激光器的多波长、芯工作物质可更换的特点正符合了市场的需求。但是普通染料激光器存在激光能量损耗高、转换效率低的缺点。且现有的染料激光器受激辐射的频率不稳定，存在辐射波长漂移。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决染料激光器的激光能量损耗高、转换效率低、受激辐射的频率不稳定存在辐射波长漂移的问题。

本实用新型提供了一种轴向泵浦行波放大液芯光纤激光器，由泵浦激光光源1、外光路小孔光阑2、耦合透镜6、液芯光纤3、透射光栅4和/或大折射率棱镜5组成，由泵浦激光光源1发出泵浦激光后通过外光路小孔光阑2得到基模激光，利用耦合透镜6将基模激光耦合至液芯光纤3中获得可调谐的受激拉曼辐射输出，最后通过刻线密度为600～700的透射光栅4和/或折射率在1.70以上的棱镜5进行分光处理后完成激光输出过程。所述的液芯光纤3中填充溶解了荧光染料的折射率大于石英的有机液体，且其中荧光染料的浓度应在10^-5到10^-7M之间。

所述的耦合透镜6优选镀有532nm增透膜的透镜。荧光染料的分子中含有C₁₀～C₃₀的共轭直链多烯官能团，其中优选β-胡萝卜素、番茄红素或角黄素，液芯光纤中填充含有共轭直链多烯官能团的荧光染料能极大的降低对泵浦激光的吸收损耗，提高激光转换效率。

本实用新型的有益效果：

1、实现了将泵浦光、Stokes与anti-Stokes光相互耦合；

2、本实用新型所提供的轴向泵浦行波放大液芯光纤激光器的激光能量损耗低、转换效率高；

3、受激辐射的频率稳定，不存在辐射波长漂移。

附图说明

图1为本实用新型实施例1装置示意图；

图2为本实用新型实施例2装置示意图；

图3为本实用新型实施例3装置示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例中轴向泵浦行波放大液芯光纤激光器，由泵浦激光光源1、外光路小孔光阑2、耦合透镜6、液芯光纤3、透射光栅4组成；由泵浦激光光源1发出泵浦激光后通过外光路小孔光阑2得到基模激光，利用耦合透镜6将基模激光耦合至液芯光纤3中获得可调谐的受激拉曼辐射输出，最后通过刻线密度为600～700的透射光栅4进行分光处理后完成激光输出过程。其中，所述的液芯光纤3中填充溶解了荧光染料的折射率大于石英的有机液体。荧光染料为反式番茄红素。

实施例2

如图2所示，本实施例中轴向泵浦行波放大液芯光纤激光器，由泵浦激光光源1、外光路小孔光阑2、耦合透镜6、液芯光纤3、大折射率棱镜5组成；由泵浦激光光源1发出泵浦激光后通过外光路小孔光阑2得到基模激光，利用耦合透镜6将基模激光耦合至液芯光纤3中获得可调谐的受激拉曼辐射输出，最后通过折射率在1.70以上的棱镜5进行分光处理后完成激光输出过程。其中，所述的液芯光纤3中填充溶解了荧光染料的折射率大于石英的有机液体。荧光染料为反式番茄红素与加碘获得的顺式番茄红素组合。

实施例3

可将实施例1与实施例2中的的大折射率棱镜5和透射光栅4组合使用加强分光效果。图3为其中的一种组合方式的示意图，由泵浦激光光源1发出泵浦激光后通过外光路小孔光阑2得到基模激光，利用耦合透镜6将基模激光耦合至液芯光纤3中获得可调谐的受激拉曼辐射输出，最后通过透射光栅4和折射率在1.70以上的棱镜5进行分光处理后完成激光输出过程。

本实用新型中耦合透镜可采用镀有532nm增透膜的透镜以增强激光的透过率，提高技术效果。

本实用新型结合了染料激光器的同轴泵浦的优势，将泵浦激光与液芯光纤的耦合效率达到最大，利用染料荧光或生物分子荧光达到增强液体的受激拉曼辐射的效果；同时将光纤激光器中光与工作物质的相互作用距离长的工作特性与光纤对光的累积作用相结合，并且利用芯物质(即填充在液芯光纤中的有机液体和荧光染料)的受激拉曼辐射以达到对泵浦光的上转换及下转换。因受激拉曼散射的波长与分子内原子间振动能级相关，因此受激拉曼辐射的激光频率十分稳定，克服了染料激光器所存在的缺点。