[实用新型]4μm波段激光光纤气体激光发生装置

权利要求书

1.4μm波段激光光纤气体激光发生装置，其特征在于，包括2μm波段半导体激光泵浦源系统、输入实芯光纤、反共振空芯光纤和输出装置，2μm波段半导体激光泵浦源系统输出的2μm波段泵浦光的传输路径上依次连接输入实芯光纤、反共振空芯光纤和输出装置，所述输出装置为输出实芯光纤，所述输入实芯光纤的两端分别与2μm波段半导体激光泵浦源系统的输出尾纤和反共振空芯光纤的输入端熔接，所述反共振空芯光纤的另一端与输出实芯光纤的输入端熔接，所述反共振空芯光纤内填充有用于通过本征吸收2μm波段泵浦光然后跃迁产生4μm激光的工作气体，所述输出装置输出中红外波段4μm激光，其中所述工作气体为HBr。

2.根据权利要求1所述的4μm波段激光光纤气体激光发生装置，其特征在于，所述反共振空芯光纤在2μm泵浦波段和产生的4μm激光波段的传输损耗均小于0.15dB/m。

3.根据权利要求1所述的4μm波段激光光纤气体激光发生装置，其特征在于，还包括用于防止反向传输的泵浦光返回2μm波段半导体激光泵浦源系统的隔离器，所述隔离器熔接在输入实芯光纤上。

4.根据权利要求3所述的4μm波段激光光纤气体激光发生装置，其特征在于，所述输入实芯光纤上刻写有对中红外波段4μm激光形成高反射的输入布拉格光栅，所述输入布拉格光栅设置在隔离器之后的输入实芯光纤上，所述输入布拉格光栅峰值反射率均大于95％；

所述输出实芯光纤上依次刻写有对2μm波段泵浦光形成高反射的反馈光栅和对中红外波段4μm激光部分反射的输出布拉格光栅，所述反馈光栅对2μm波段泵浦光的反射率大于95％，所述输出布拉格光栅对中红外波段4μm激光的透射率为10％～90％。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的4μm波段激光光纤气体激光发生装置，其特征在于，所述2μm波段半导体激光泵浦源系统包括第一泵浦源、第二泵浦源和将2个泵浦源出射的泵浦激光耦合在一起的2×1泵浦合束器，所述第一泵浦源的中心波长为1971.67nm，对应HBr分子v₀→v₂跃迁R(2)吸收线，所述第二泵浦源的中心波长为2018.14nm，对应HBr分子v₀→v₂跃迁P(4)吸收线。

6.4μm波段激光光纤气体激光发生装置，其特征在于，包括2μm波段半导体激光泵浦源系统、用于将泵浦激光耦合至所述反共振空芯光纤的泵浦耦合装置、反共振空芯光纤和输出装置；2μm波段半导体激光泵浦源系统输出的2μm波段泵浦光的传输路径上依次连接有泵浦耦合装置、反共振空芯光纤和输出装置，所述泵浦耦合装置将2μm波段泵浦光耦合至所述反共振空芯光纤中，所述反共振空芯光纤内填充有用于通过通过本征吸收2μm波段泵浦光然后跃迁产生4μm激光的工作气体，所述输出装置输出中红外波段4μm激光，其中所述工作气体为HBr。

7.根据权利要求6所述的4μm波段激光光纤气体激光发生装置，其特征在于，所述反共振空芯光纤在2μm泵浦波段和产生的4μm激光波段的传输损耗均小于0.15dB/m。

8.根据权利要求6所述的4μm波段激光光纤气体激光发生装置，其特征在于，所述反共振空芯光纤的输入端和输出端分别密封在输入端密封气体腔和输出端密封气体腔中，所述泵浦耦合装置将2μm波段泵浦光通过输入端密封气体腔耦合至所述反共振空芯光纤中，所述反共振空芯光纤中产生的中红外波段4μm激光通过输出端密封气体腔传输到输出装置。