[发明专利]一种基于绿光光纤激光器泵浦的可见光超连续谱光源

说明书

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，尤其涉及一种基于绿光光纤激光器泵浦的可见光超连续谱光源。

背景技术

光纤超连续谱光源可产生高亮度、高相干的宽带光，相当于宽带激光器，在生物医学、激光光谱学、环境监测、遥感探测等领域具有重要的应用前景,特别是可见光波段的超连续谱在细胞学、生物医学成像、生物光谱分析等领域具有无可替代的应用价值。然而，当前产生超连续谱的主流技术是利用成熟的1μm、1.5μm或2μm光纤激光泵浦而实现，导致输出超连续谱中大部分能量集中于800nm以上的红外波段，到纯可见光波段的能量转化效率很低。如著名的超连续谱光源供应商英国Fianium公司的10W超连续谱光源，在可见光波段仅有1.2W的功率。另一家知名超连续谱供应商丹麦NKT公司开发了可见光增强的超连续谱光源，提高了可见光波段的转化效率，但即便如此，输出功率为8W超连续谱光源在可见光波段也仅有2W的输出功率，而且还需要使用其内配的光谱分束器才可以将可见光波段光谱分离输出。常规超连续谱光源在可见光波段如此低的转化效率和功率利用率，极大地限制了可见光超连续谱的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中超连续谱光源光谱能量在可见光波段所占比例过低，从而限制了可见光超连续谱的应用的不足，本发明拟提供一种基于绿光光纤激光器泵浦的可见光超连续谱光源，使光谱能量主要集中于可见光波段。本发明是这样实现的：

一种基于绿光光纤激光器泵浦的可见光超连续谱光源，包括依次连接的绿光光纤激光器、光子晶体光纤、第一光纤端帽；

所述绿光光纤激光器用于产生绿色激光，作为泵浦所述光子晶体光纤从而使所述光子晶体光纤输出超连续谱的泵浦光；

所述第一光纤端帽用于避免所述光子晶体光纤的端面反射；

所述绿光光纤激光器包括依次连接的：

线偏振窄线宽光纤激光器，用于产生基频光；

偏振相关型光纤隔离器，用于防止所述基频光反馈回所述线偏振窄线宽光纤激光器；

全光纤激光倍频器，用于对所述偏振相关型光纤隔离器输出的基频光进行倍频，产生绿色倍频激光；

所述全光纤激光倍频器为如下两种结构中的任意一种：

结构1：所述全光纤激光倍频器包括依次连接的：

激光倍频器输入光纤，用于接收所述偏振相关型光纤隔离器输出的基频光；

第一无芯光纤，用于对经所述激光倍频器输入光纤输入的基频光进行扩束传输；

第一Grin光纤，用于对经所述第一无芯光纤扩束传输后输入的基频光进行准直及聚焦；

第二无芯光纤，用于对经所述第一Grin光纤准直及聚焦后的基频光进行聚焦传输；

倍频晶体，用于对经所述第二无芯光纤聚焦传输后输入的基频光进行倍频，产生绿色倍频激光；

第三无芯光纤，用于对所述倍频晶体产生的绿色倍频激光进行扩束传输；

第二Grin光纤，用于对经所述第三无芯光纤扩束传输后输入的绿色倍频激光进行准直及聚焦；

第四无芯光纤，用于对经所述第二Grin光纤准直及聚焦后的绿色倍频激光进行聚焦传输；

激光倍频器输出光纤，用于输出经所述第四无芯光纤聚焦传输后输入的绿色倍频激光，作为泵浦所述光子晶体光纤的泵浦光；

结构2：所述全光纤激光倍频器包括依次连接的：

激光倍频器输入光纤，用于接收所述偏振相关型光纤隔离器输出的基频光；

第二光纤端帽，用于对经所述激光倍频器输入光纤输入的基频光进行扩束传输，并避免端面反射；

第一激光准直透镜，用于对经所述第二光纤端帽扩束传输后输入的基频光进行准直；

第一激光聚焦透镜，用于对经所述第一激光准直透镜准直后的基频光进行聚焦；

倍频晶体，用于对经所述第一激光聚焦透镜聚焦后的基频光进行倍频，产生绿色倍频激光；

第二激光准直透镜，用于对所述倍频晶体产生的绿色倍频激光进行准直；

第二激光聚焦透镜，用于对经所述第二激光准直透镜准直后的绿色倍频激光进行聚焦；

第三光纤端帽，用于避免端面反射，并输出经所述第二激光聚焦透镜聚焦后的绿色倍频激光；

激光倍频器输出光纤，用于输出经所述第三光纤端帽输入的绿色倍频激光；

上述两种结构中：

所述偏振相关型光纤隔离器的输出端与所述激光倍频器输入光纤连接；

所述激光倍频器输出光纤与所述光子晶体光纤连接。