[发明专利]中红外多波段全光纤软玻璃激光器及获得激光的方法

摘要

本发明提供一种中红外多波段全光纤软玻璃激光器及利用该激光器获得中红外多波段光纤激光的方法，激光器包括依次连接的激光泵浦源、激光泵浦源尾纤、第一光纤熔接点、第一光纤光栅、第二光纤光栅、第一稀土离子掺杂光纤、第三光纤光栅、第四光纤光栅、第二光纤熔接点、第五光纤光栅、第六光纤光栅、第七光纤光栅、第八光纤光栅、第二稀土离子掺杂光纤、第九光纤光栅、第十光纤光栅、第十一光纤光栅、第十二光纤光栅；本发明采用半导体激光器泵浦的双波段级联掺Ho³⁺氟化物光纤激光器作为泵浦源，环形复合芯结构的Pr³⁺，Tb³⁺共掺硫化物光纤作为增益介质，硫化物光纤光栅阵列作为谐振腔反馈及输出耦合，可在全光纤结构下实现3.7μm，4.89μm，5.1μm，7.5μm四个波段光纤激光同时输出。

主权项

1.一种中红外多波段全光纤软玻璃激光器，其特征在于：包括依次连接的激光泵浦源(1)、激光泵浦源尾纤(2)、第一光纤熔接点(3)、第一光纤光栅(4)、第二光纤光栅(5)、第一稀土离子掺杂光纤(6)、第三光纤光栅(7)、第四光纤光栅(8)、第二光纤熔接点(9)、第五光纤光栅(10)、第六光纤光栅(11)、第七光纤光栅(12)、第八光纤光栅(13)、第二稀土离子掺杂光纤(14)、第九光纤光栅(15)、第十光纤光栅(16)、第十一光纤光栅(17)、第十二光纤光栅(18)；激光泵浦源(1)用于产生976nm激光；激光泵浦源尾纤(2)用于将976nm激光耦合输出；第一光纤熔接点(3)用于连接激光泵浦源尾纤(2)和第一稀土离子掺杂光纤(6)；第一光纤光栅(4)刻写在第一稀土离子掺杂光纤(6)中，对3μm激光高反，作为3μm激光谐振腔反馈；第二光纤光栅(5)刻写在第一稀土离子掺杂光纤(6)中，对2μm激光高反，作为2μm激光谐振腔反馈；第一稀土离子掺杂光纤(6)为芯径大于20μm的双包层掺Ho³⁺氟化物光纤，用于产生3μm和2μm激光；第三光纤光栅(7)刻写在第一稀土离子掺杂光纤(6)中，对3μm激光半透半反，作为3μm激光谐振腔反馈兼输出耦合；第四光纤光栅(8)刻写在第一稀土离子掺杂光纤(6)中，对2μm激光半透半反，作为2μm激光谐振腔反馈兼输出耦合；第二光纤熔接点(9)用于连接第一稀土离子掺杂光纤(6)和第二稀土离子掺杂光纤(14)；第五光纤光栅(10)刻写在第二稀土离子掺杂光纤中，对3.7μm激光高反，作为3.7μm激光谐振腔反馈；第六光纤光栅(11)刻写在第二稀土离子掺杂光纤中，对4.89μm激光高反，作为4.89μm激光谐振腔反馈；第七光纤光栅(12)刻写在第二稀土离子掺杂光纤中，对7.5μm激光高反，作为7.5μm激光谐振腔反馈；第八光纤光栅(13)刻写在第二稀土离子掺杂光纤(14)中，对5.1μm激光高反，作为5.1μm激光谐振腔反馈；第二稀土离子掺杂光纤(14)为双包层复合芯结构的Pr³⁺、Tb³⁺共掺硫化物光纤，用于产生3.7μm，4.89μm，7.5μm和5.1μm的激光；第九光纤光栅(15)刻写在第二稀土离子掺杂光纤(14)中，对3.7μm激光半透半反，作为3.7μm激光谐振腔反馈兼输出耦合；第十光纤光栅(16)刻写在第二稀土离子掺杂光纤(14)中，对4.89μm激光半透半反，作为4.89μm激光谐振腔反馈兼输出耦合；第十一光纤光栅刻(17)写在第二稀土离子掺杂光纤(14)中，对7.5μm激光半透半反，作为7.5μm激光谐振腔反馈兼输出耦合；第十二光纤光栅(18)刻写在第二稀土离子掺杂光纤(14)中，对5.1μm激光半透半反，作为5.1μm激光谐振腔反馈兼输出耦合；第一稀土离子掺杂光纤(6)、第一光纤光栅(4)、第三光纤光栅(7)组成3μm激光谐振腔；第一稀土离子掺杂光纤(6)、第二光纤光栅(5)、第四光纤光栅(8)组成2μm激光谐振腔；第二稀土离子掺杂光纤(14)、第五光纤光栅(10)、第九光纤光栅(15)组成3.7μm激光谐振腔，第二稀土离子掺杂光纤(14)、第六光纤光栅(11)、第十光纤光栅(16)组成4.89μm激光谐振腔；第二稀土离子掺杂光纤(14)、第七光纤光栅(12)、第十一光纤光栅(17)组成7.5μm激光谐振腔；第二稀土离子掺杂光纤(14)、第八光纤光栅(13)、第十二光纤光栅(18)组成5.1μm激光谐振腔；第二稀土离子掺杂光纤(14)的双包层复合芯结构，从内到外依次包括同心设置的第一纤芯(19)、第一纤芯(19)和第二纤芯(20)之间填充的内包层(21)、第二纤芯(20)、第二纤芯(20)外侧的内包层(21)、外包层(22)。