[发明专利]钕钬镱三掺碲酸盐光纤的2.0μm波段低阈值单频光纤激光器

权利要求书

1.钕钬镱三掺碲酸盐光纤的2.0 μm波段低阈值单频光纤激光器，其特征在于包括半导体激光泵浦源（1）、宽带光纤布拉格光栅（2）、窄带光纤布拉格光栅（3）、增益光纤（4）、毛细管封装材料（5）、波分复用器（6）、光隔离器（7）和自动温度控制系统（8）；其中波分复用器（6）的一端与窄带光纤布拉格光栅（3）的一端连接，窄带光纤布拉格光栅（3）的另一端经增益光纤（4）与宽带光纤布拉格光栅（2）的一端连接，波分复用器（6）的另一端与光纤隔离器（7）连接，增益光纤（4）、窄带光纤布拉格光栅（3）以及宽带光纤布拉格光栅（2）固定封装在自动温度控制系统中， 增益光纤（4）固定于毛细管封装材料（5）内；半导体激光泵浦源（1）采用正向泵浦方式、反向泵浦方式或双向泵浦方式。

2.根据权利要求1所述的钕钬镱三掺碲酸盐光纤的2.0 μm波段低阈值单频光纤激光器，其特征在于所述正向泵浦方式中，当为单个半导体激光泵浦源时，所述半导体激光泵浦源的泵浦光直接通过宽带光纤布拉格光栅（5）耦合进增益光纤（4）；当为双半导体激光泵浦源时，两个半导体激光泵浦源的泵浦光通过光纤合束器（9）合束后通过宽带光纤布拉格光栅（2）耦合进增益光纤（4）。

3.根据权利要求1所述的钕钬镱三掺碲酸盐光纤的2.0 μm波段低阈值单频光纤激光器，其特征在于：所述反向泵浦方式中，当为单个半导体激光泵浦源时，所述半导体激光泵浦源的尾纤连接波分复用器（6）的一端；当为双半导体激光泵浦源时，两个半导体激光泵浦源通过光纤合束器（9）合束后连接波分复用器（6）的一端。

4.根据权利要求1所述的钕钬镱三掺碲酸盐光纤的2.0μm波段低阈值单频光纤激光器，其特征在于：所述双向泵浦方式中，一个半导体激光泵浦源的泵浦光直接通过宽带布拉格光栅（2）进入到增益光纤（4）中进行泵浦；另一个半导体激光泵浦源则通过波分复用器（6）和窄带光纤布拉格光栅（3）进入增益光纤（4）进行泵浦。

5.根据权利要求1所述的钕钬镱三掺碲酸盐光纤的2.0μm波段低阈值单频光纤激光器，其特征在于：所述单频光纤激光器的谐振腔由宽带光纤布拉格光栅（2）、窄带光纤布拉格光栅（3）及增益光纤（4）构成；所述增益光纤（4）和窄带光纤布拉格光栅（3）以及宽带光纤布拉格光栅（2）之间是通过研磨抛光各自的光纤端面后直接对接耦合，或者通过光纤熔接机熔接耦合。

6.根据权利要求1所述的钕钬镱三掺碲酸盐光纤的2.0 μm波段低阈值单频光纤激光器，其特征在于：所述窄带光纤布拉格光栅（3）的中心反射波长为激光输出波长，反射谱宽小于0.1 nm，中心波长反射率为15%-99%。

7.根据权利要求1所述的钕钬镱三掺碲酸盐光纤的2.0 μm波段低阈值单频光纤激光器，其特征在于：所述宽带光纤布拉格光栅（2）的反射谱宽大于0.1 nm，对激光信号波长反射率大于90%，对泵浦光波长808 nm透射率大于90%。

8.根据权利要求1所述的钕钬镱三掺碲酸盐光纤的2.0 μm波段低阈值单频光纤激光器，其特征在于：所述增益光纤（4）为1-9 cm长的钕钬镱三掺碲酸盐单模光纤。

9.根据权利要求1所述的钕钬镱三掺碲酸盐光纤的2.0 μm波段低阈值单频光纤激光器，其特征在于：半导体激光泵浦源采用808 nm半导体激光泵浦源。

10.根据权利要求1~9任一项所述的钕钬镱三掺碲酸盐光纤的2.0 μm波段低阈值单频光纤激光器，其特征在于所述的三掺碲酸盐单模光纤的纤芯的组分按mol%为：60 TeO₂-30WO₃-3 ZnO-(7-x-y-z) La₂O₃- x Nd₂O₃ -y Ho₂O₃-z Yb₂O₃，其中0.2≤x≤3，0.2≤y≤3，0.5≤z≤6，包层组分为：59 TeO₂-30 WO₃-3 ZnO -(8-a) La₂O₃ –a Na₂O，0≤a≤2，纤芯直径为≤10 μm。