[实用新型]一种1535nm激光振荡放大器

说明书

本实用新型涉及一种1535nm激光振荡放大器，其包括沿光传输方向依次排列的第一泵浦源、泵浦耦合系统、激光振荡器、调制器、耦合透镜、光隔离器和光纤放大器；所述第一泵浦源、所述泵浦耦合系统、激光振荡器和调制器构成种子源；第一泵浦源沿光传输方向发射940nm第一泵浦光输入泵浦耦合系统，由泵浦耦合系统将940nm第一泵浦光耦合输入激光振荡器的增益介质，激光振荡器吸收940nm第一泵浦光并产生连续的1535nm的振荡激光输入调制器，经调制器调制后输出1535nm脉冲激光输入耦合透镜，再经耦合透镜耦合输入光隔离器，再经光纤放大器放大后输出，采用以上技术方案具有无需温控、输出波长稳定、小型化低成本的优点。

技术领域

本实用新型涉及激光雷达领域，尤其是一种1535nm激光振荡放大器。

背景技术

随着激光雷达应用越来越广泛，越来越多的公司选择1.5um波段的MOPA作为发射光源，但激光雷达发射光源对于小型化、集成化和低成本的要求很高。通常的1.5um波段的MOPA技术方案是采用调制的1550nm半导体激光器作为种子源，然后采用一级或多级的光纤放大器对种子源信号光进行放大后得到车载激光雷达所需的发射光源。由于作为种子源的半导体激光器的波长随温度变化会达到0.3nm/℃，而车载激光雷达对于工作温度的范围要求非常宽，最低要求都需要达到-40℃ ～+85℃，所以种子源的波长变化范围会达到37.5nm，太大的波长范围对于车载激光雷达发射光源来说会因为噪声太大而没法实用，这对于光纤放大器的放大性能和车载激光雷达的滤光都带来极大挑战。所以必须把种子源的波长范围控制在比较小的波长范围内，通过对种子源进行波长锁定和控温，可以让种子源波长的变化范围缩小，但会给整个车载激光雷达系统带来结构复杂化和成本高的问题。另外，通常选择1550nm作为种子源的波长，但由于掺铒或掺镱光纤的荧光发射谱的峰值波长是1535nm（如图1所示），即当种子源波长为1535nm时具有最佳的放大效果。而当种子源波长为1550nm时，光的放大效率很低，同时会伴有很高的放大自发辐射光（ASE），从而会给车载激光雷达带来系统噪声高的问题，造成探测距离和精度下降。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种无需温控、输出波长稳定、小型化低成本的1535nm激光振荡放大器。

本实用新型的一种1535nm激光振荡放大器，采用以下技术方案：其包括沿光传输方向依次排列的第一泵浦源、泵浦耦合系统、激光振荡器、调制器、耦合透镜、光隔离器和光纤放大器；所述第一泵浦源、所述泵浦耦合系统、激光振荡器和调制器构成种子源；第一泵浦源沿光传输方向发射940nm第一泵浦光输入泵浦耦合系统，由泵浦耦合系统将940nm第一泵浦光耦合输入激光振荡器的增益介质，激光振荡器吸收940nm第一泵浦光并产生连续的1535nm的振荡激光输入调制器，经调制器调制后输出1535nm脉冲激光输入耦合透镜，再经耦合透镜耦合输入光隔离器，再经光纤放大器放大后输出。

进一步，所述增益介质包括铒镱共掺磷酸盐玻璃，所述铒镱共掺磷酸盐玻璃对应泵浦耦合系统的一侧镀设第一腔镜，对应调制器的一侧镀设第二腔镜，所述第一腔镜对940nm第一泵浦光高透，对1535nm振荡激光高反；所述第二腔镜对1535nm振荡激光部分透，对940nm第一泵浦光高反；所述泵浦耦合系统将940nm第一泵浦光耦合经过第一腔镜透射输入铒镱共掺磷酸盐玻璃，铒镱共掺磷酸盐玻璃吸收第一泵浦光并产生连续的1535nm的振荡激光后经第二腔镜透射输入调制器。

进一步，所述增益介质为铒镱共掺磷酸盐玻璃光纤，所述铒镱共掺磷酸盐玻璃光纤对应泵浦耦合系统的一侧设有第一光纤光栅，对应调制器的一侧设有第二光纤光栅，所述第一光纤光栅对940nm第一泵浦光高透，对1535nm振荡激光高反；所述第二光纤光栅对1535nm振荡激光部分透，对940nm第一泵浦光高反；所述泵浦耦合系统将940nm第一泵浦光耦合经过第一光纤光栅透射输入铒镱共掺磷酸盐玻璃光纤，铒镱共掺磷酸盐玻璃光纤吸收第一泵浦光并产生连续的1535nm的振荡激光后经第二光纤光栅透射输入调制器。

进一步，所述泵浦耦合系统为球面或非球面透镜。