[发明专利]单频中红外激光光源

说明书

本发明涉及一种单频中红外激光光源，包括1064nm模块、1550nm模块、光参量转换模块和探测反馈模块，1064nm模块输出的1064nm泵浦光和1550nm模块输出的1550nm信号光，进入光参量转换模块差频处理后，输出3.4μm中红外激光，探测反馈模块接收光参量转换模块输出信号，并将从中分解出的638nm红光作为检测信号，其余3.4μm中红外激光过滤输出，探测反馈模块将638nm红光的功率变化值作为反馈信号，反馈信号返回1064nm模块和1550nm模块中的泵浦源，调整1064nm模块和1550nm模块输出功率，保证探测反馈模块输出的3.4μm中红外激光稳定。能获得稳定的中红外单频激光输出；光源调整反映快；实现宽带可调的中红外输出。

技术领域

本发明涉及一种激光技术，特别涉及一种稳定输出的单频中红外激光光源。

背景技术

中红外激光在大气中的透过率高，损耗小，可以运用于星地之间的卫星通讯。由于传输距离远，对光源光束的质量要求非常高。而目前的光学参量装置均为固态激光装置系统或者空间光路耦合系统，与实用化尚有较大距离。

发明内容

本发明是针对中红外激光运用要求高无法实际运用的问题，提出了单频中红外激光光源，是一种具有输出功率检测及反馈控制能力的单频中红外激光光源，使中红外激光可以长期连续稳定输出。

本发明的技术方案为：一种单频中红外激光光源，包括1064nm模块、1550nm模块、光参量转换模块和探测反馈模块，1064nm模块输出的1064nm泵浦光和1550nm模块输出的1550nm信号光，进入光参量转换模块差频处理后，输出3.4μm中红外激光，探测反馈模块接收光参量转换模块输出信号，并将从中分解出的638nm红光作为检测信号，其余3.4μm中红外激光过滤输出，探测反馈模块将638nm红光的功率变化值作为反馈信号，反馈信号返回1064nm模块和1550nm模块中的泵浦源，调整1064nm模块和1550nm模块输出功率，保证探测反馈模块输出的3.4μm中红外激光稳定。

所述1064nm模块包括：单频窄线宽1064nm光源、第一分束器、第一泵浦源、第一波分复用器、第一掺镱增益光纤、第二掺镱增益光纤、第一隔离器、两个第一高功率泵浦源和第一合束器，单频窄线宽1064nm光源输出1064nm种子光先经过第一分束器将种子光4:6分束，功率大的光进入第一波分复用器与第一泵浦源产生的泵光合并后再经过第一掺镱增益光纤放大，再通过第一隔离器获得1064nm光，经过第一合束器与两个第一高功率泵浦源产生的泵光合并，合并后光通过第二掺镱增益光纤放大后进入光参量转换模块。

所述1550nm模块包括：单频窄线宽1550nm光源、第二分束器、第二泵浦源、第二波分复用器、第三掺铒增益光纤、第四掺镱增益光纤、第二隔离器、两个第二高功率泵浦源和第二合束器，单频窄线宽1550nm光源输出1550nm种子光先经过第二分束器将种子光4:6分束，功率大的光进入第二波分复用器与第二泵浦源产生的泵光合并后再经过第三掺镱增益光纤放大，再通过第二隔离器获得1550nm光，经过第二合束器与两个第二高功率泵浦源产生的泵光合并，合并后光通过第四掺镱增益光纤放大后进入光参量转换模块。

所述反馈信号返回1064nm模块的第一泵浦源和与第一合束器连接的两个第一高功率泵浦中的任意一个；所述反馈信号返回1550nm模块中的第二泵浦源和与第二合束器连接的两个第二高功率泵浦中的任意一个。

所述光参量转换模块包括：高功率波分复用器、PPLN加热模块、凹面高反镜M4、滤光片和准直镜，其中PPLN加热模块包括聚焦镜和PPLN晶体，1064nm模块输出的1064nm泵浦光和1550nm模块输出的1550nm信号光通过高功率波分复用器合并后，依次经过聚焦镜和PPLN晶体加热后差频产生3.4μm的中红外光，同时还有1064nm、1550nm和1064nm的倍频效应产生532nm光，再通过凹面高反镜M4滤除1064nm和1550nm光。