660nm全光纤结构大功率红光光纤激光器

摘要

本发明公开了一种660nm全光纤结构大功率红光光纤激光器，包括半导体激光器泵浦源、第一全反射光纤光栅、第二全反射光纤光栅和第三全反射光纤光栅，所述第一全反射光纤光栅和第二全反射光纤光栅之间连接有双包层掺钕光纤，第二全反射光纤光栅和第三全反射光纤光栅之间连接有腔内倍频器，第三全反射光纤光栅的输出端连接输出尾纤，上述各元件通过熔接的方式连接；该激光器采用全光纤结构、汇聚型的腔内倍频器以及三光纤光栅组成的倍频腔体结构，实现了高稳定、大功率绿光激光输出。可广泛应用于激光投影、激光电视、激光医学和激光雷达等领域。具有光束质量好、倍频效率高、结构紧凑、性能稳定可靠的优点。

主权项

1.一种660nm全光纤结构大功率红光光纤激光器，其特征在于，包括半导体激光器泵浦源（1）、第一全反射光纤光栅（2）、第二全反射光纤光栅（4）和第三全反射光纤光栅（6），所述第一全反射光纤光栅（2）和第二全反射光纤光栅（4）之间连接有双包层掺钕光纤（3），第二全反射光纤光栅（4）和第三全反射光纤光栅（6）之间连接有腔内倍频器（5），第三全反射光纤光栅（6）的输出端连接输出尾纤（7），上述各元件通过熔接的方式连接；所述腔内倍频器包括全自动温控炉（15）、第一尾纤（8）、套管（9）、第一自聚焦透镜（10）、倍频晶体（11）、第二自聚焦透镜（12）、导热铜块（13）和第二尾纤（14），其中，第一自聚焦透镜（10）和第二自聚焦透镜（12）分别粘结在倍频晶体（11）左、右两端；第一自聚焦透镜（10）的左端与第一尾纤（8）带有尾纤插针的一端粘结，第二自聚焦透镜（12）的右端与第二尾纤（14）带有尾纤插针的一端粘结；第一尾纤（8）、套管（9）、第一自聚焦透镜（10）、倍频晶体（11）、第二自聚焦透镜（12）和第二尾纤（14）中心共线，共同构成以倍频晶体（11）为中心的对称性结构；第一自聚焦透镜（10）、倍频晶体（11）、第二自聚焦透镜（12）三者的整体的外部依次包裹有铟箔和导热铜块（13），所述导热铜块（13）的底面与全自动温控炉（15）相接触，导热铜块（13）的其余表面封装在套管（9）内部，第一尾纤（8）从套管（9）的左端穿出并与第二全反射光纤光栅（4）熔接，第二尾纤（14）从套管（9）的右端穿出并与第三全反射光纤光栅（6）熔接，各元件熔接时采用纤芯对准；所述倍频晶体（11）、第一自聚焦透镜（10）和第二自聚焦透镜（12）满足式1：式1式中，L为倍频晶体（11）的长度；n₁为倍频晶体（11）的折射率；n₀为第一自聚焦透镜（10）的中心折射率；d为第一自聚焦透镜（10）的长度；α为第一自聚焦透镜（10）折射率分布系数；第一自聚焦透镜（10）的折射率沿径向r分布满足式2：式2式中，r为径向坐标；所述第一全反射光纤光栅（2）、第三全反射光纤光栅（6）选择反射中心波长为1320nm全反射光纤光栅，反射率大于99%；所述第二全反射光纤光栅（4）取反射中心波长为660nm全反射Bragg光纤光栅，反射率大于99%。