[实用新型]一种绿光输出光纤激光器

说明书

技术领域

本申请属于激光技术领域，具体地说，涉及一种绿光输出光纤激光器。

背景技术

光纤激光器以其体积小、电光转换效率高、光束质量好等优点，在工业激光应用领域发展迅速，目前广泛应用的有1064nm、1550nm、2000nm三种激光波长输出的连续或者脉冲形式的光纤激光器。由于不同材料对波长的作用，在激光投影、水下成像、玻璃等非金属材料应用中绿光激光器成为理想的激光光源。目前532nm激光输出的方案常采用非线性倍频晶体对1064nm输出的基频光进行二次倍频实现绿光输出。

在全固态激光器中利用非线性频率变换技术获得可见光波段激光输出的应用特别成熟，特别是全固态激光腔内倍频技术，但固体激光器的体积大、电光转换效率低、稳定性差、维护成本高。由于光纤激光器的独特优点，绿光输出的光纤激光器的研究备受关注。例如：专利“540nm 全光纤结构大功率绿光光纤激光器（公开号为CN201210222630.4）”中采用腔内倍频的方式将具有准直聚焦功能的倍频晶体配合一个540nm全反射光纤光栅在1064nm的谐振腔内搭建倍频腔实现540nm的绿光输出。该系统为获得高功率的绿光输出要求所有的光纤均为保偏光纤，对器件熔接要求高，整机成本偏高。专利“一种绿光光纤激光器（公开号为CN201110302554.3）”采用腔外倍频的方式，使用透镜组将光纤激光器输出的基频光聚焦到布儒斯特片上，布儒斯特片透射光进行二次倍频实现绿光输出，该系统存在倍频效率低的问题，产生高功率倍频光输出比较困难。

实用新型内容

有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种绿光输出光纤激光器，通过设置偏振分光镜分束，倍频晶体二次谐波以及偏振合束器合束，提高基频激光倍频效率，避免低功率的绿光输出。

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种绿光输出光纤激光器，其包括：基频激光系统与倍频系统；倍频系统包括接收由基频激光系统发射的基频激光的准直聚焦透镜组；偏振分光镜，偏振分光镜将基频激光分离成两束传播方向夹角成90度角且相互垂直的第一线偏振光与第二线偏振光；其中，第一线偏振光经过倍频晶体及第一反射镜进入偏振合束器；第二线偏振光经过第二反射镜及倍频晶体进入偏振合束器；偏振合束器叠加第一线偏振光与第二线偏振光成的绿光激光；以及接收绿光激光的输出镜，输出镜进行整形输出。

根据本实用新型的一实施方式，其中上述基频激光系统为输出激光随机偏振态的常规连续输出光纤激光器、调Q或MOPA结构脉冲输出光纤激光器。

根据本实用新型的一实施方式，其中上述准直聚焦透镜组由准直透镜及聚焦透镜组成，且准直聚焦透镜组将基频激光系统输出的基频激光进行准直聚焦到偏振分光镜。

根据本实用新型的一实施方式，其中上述偏振分光镜为一种在两个直角玻璃棱镜间交替地镀上高折射率和低折射率的膜层，并胶合而成的一块立方棱镜。

根据本实用新型的一实施方式，其中上述倍频晶体为三硼酸锂晶体LBO、偏硼酸钡晶体BBO、磷酸钛氧钾晶体KDP或者磷酸二氢钾晶体KTP的非线性晶体。

根据本实用新型的一实施方式，其中上述倍频晶体置于升温炉。

根据本实用新型的一实施方式，其中上述倍频晶体将第一线偏振光与第二线偏振光进行二次谐波作用。

根据本实用新型的一实施方式，其中上述第一反射镜为镀有532nm的激光全反射膜层的镜片；第二反射镜为镀有1064nm的激光全反射膜层的镜片；且第一反射镜与第二反射镜偏转激光传输方向。

根据本实用新型的一实施方式，其中上述第一反射镜与第二反射镜都与激光传输方向成预定角度，预定角度为45度。

根据本实用新型的一实施方式，其中上述偏振合束器与偏振分光镜结构相同，偏振分光镜对基频激光进行分束，偏振合束器对第一线偏振光与第二线偏振光进行合束。

与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：

1）采用偏振分光镜将偏振态随机分布的基频光分离成两束偏振状态互相垂直的偏振光，两束偏振光分别采用倍频晶体进行二次倍频，提高1064nm基频光的利用率，有效提高激光的倍频效率。

2）采用偏振合束器将两束532nm的倍频绿光叠加在一起输出，有效提高绿光激光的输出功率。

当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：