[发明专利]一种基于半导体激光二极管泵浦的纯可见光超连续谱光源有效

专利信息
申请号: 202110270490.7 申请日: 2021-03-12
公开(公告)号: CN113054520B 公开(公告)日: 2021-10-26
发明(设计)人: 宋锐;何九如;侯静;韩凯;杨未强;陈胜平;张斌;杨林勇 申请(专利权)人: 中国人民解放军国防科技大学
主分类号: H01S3/0941 分类号: H01S3/0941;H01S3/067;H01S3/08;H01S3/108
代理公司: 湖南企企卫知识产权代理有限公司 43257 代理人: 任合明
地址: 410073 湖*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 半导体 激光二极管 可见光 连续谱 光源
【权利要求书】:

1.一种基于半导体激光二极管泵浦的纯可见光超连续谱光源,其特征在于:包括光纤反射镜(1)、紫光半导体激光二极管(2)、合束器(3)、传能光纤(4);其中光纤反射镜(1)的输出端与合束器(3)的第一信号臂(31)连接,所述紫光半导体激光二极管(2)的输出端与合束器(3)的泵浦臂(32)连接,所述合束器(3)的第二信号臂(33)与传能光纤(4)的输入端连接,所述传能光纤(4)的输出端切8度角并作为整个系统的输出端输出超连续谱;

所述光纤反射镜(1)用于反射激光腔内紫光半导体激光二极管(2)输出的激光以及由于级联受激拉曼散射非线性效应产生的多级斯托克斯光和自发拉曼光;

所述紫光半导体激光二极管(2)用于输出连续波激光或脉冲激光,输出激光的波长为400nm~450nm波段,输出连续波激光为基模或者接近基模,通过泵浦传能光纤(4),在级联受激拉曼散射非线性效应的作用下产生多级斯托克斯光和自发拉曼光;

所述紫光半导体激光二极管(2)输出的激光通过合束器(3)耦合到激光腔内;

所述传能光纤(4)用于反射紫光半导体激光二极管(2)输出的激光以及由于级联受激拉曼散射非线性效应产生的多级斯托克斯光和自发拉曼光;

所述多级斯托克斯光的级数在22~28级之间,且频率上相邻两级斯托克斯光之间相差13.2THz。

2.一种根据权利要求1所述基于半导体激光二极管泵浦的纯可见光超连续谱光源,其特征在于:所述光纤反射镜(1)的反射带宽为400nm~800nm、反射率≥90%,带尾纤输出,尾纤纤芯直径≤100μm,尾纤纤芯和包层直径与合束器(3)第一信号臂(31)的纤芯和包层直径保持一致。

3.一种根据权利要求1所述基于半导体激光二极管泵浦的纯可见光超连续谱光源,其特征在于:所述紫光半导体激光二极管(2)输出连续波激光的平均功率为10W~2000W,带尾纤输出,尾纤纤芯直径≤100μm,尾纤纤芯和包层直径与合束器(3)泵浦臂(32)的纤芯和包层直径保持一致。

4.一种根据权利要求1所述基于半导体激光二极管泵浦的纯可见光超连续谱光源,其特征在于:所述紫光半导体激光二极管(2)输出脉冲激光的平均功率为10W~2000W,脉冲宽度可以是纳秒至亚微秒量级,重复频率可以是千赫兹至兆赫兹量级。

5.一种根据权利要求4所述基于半导体激光二极管泵浦的纯可见光超连续谱光源,其特征在于:当所述紫光半导体激光二极管(2)输出脉冲激光时,所述传能光纤(4)的长度可以比紫光半导体激光二极管(2)输出为连续波激光时短三分之一到二分之一。

6.一种根据权利要求1所述基于半导体激光二极管泵浦的纯可见光超连续谱光源,其特征在于:所述合束器(3)第二信号臂(33)的纤芯和包层直径与传能光纤(4)的纤芯和包层直径保持一致。

7.一种根据权利要求1所述基于半导体激光二极管泵浦的纯可见光超连续谱光源,其特征在于:所述合束器(3)泵浦臂和信号臂的损耗不大于10%。

8.一种根据权利要求1所述基于半导体激光二极管泵浦的纯可见光超连续谱光源,其特征在于:所述传能光纤(4)的纤芯直径≤200μm,长度≥1km。

9.一种根据权利要求8所述基于半导体激光二极管泵浦的纯可见光超连续谱光源,其特征在于:所述传能光纤(4)作为产生超连续谱的非线性介质和提供随机分布反馈的介质,可以是普通的传能光纤,也可以是掺杂了磷、铬离子的增强受激拉曼散射效应的高非线性光纤或拉曼光纤。

10.一种根据权利要求1至9任一项所述基于半导体激光二极管泵浦的纯可见光超连续谱光源,其特征在于:所述多级斯托克斯光的级数由紫光半导体激光二极管(2)的输出功率和传能光纤(4)的长度控制。

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