[发明专利]一种760nm高稳定性全光纤倍频激光器

说明书

本发明涉及一种760nm高稳定性全光纤倍频激光器，包括种子光部分、放大级部分、输出光及检测部分。种子光为1520nm低噪声窄线宽激光器，线宽小于1MHz，边模抑制比优于40dB，偏振消光比大于20dB。放大级部分包括第一级预放大部分、第二级主放大部分和第三级主放大部分。种子光部分经放大级部分进行放大，可在保持种子光优异特性的基础上大幅度提升光功率至瓦级，经输出光部分通过PPLN晶体进行倍频，对1520nm波长进行转换后亦可输出1W以上高功率激光，可有效提升光光转换效率。全光纤结构输出稳定，对环境要求度低，放大部分大幅度提升了输出光功率，具有高功率、窄线宽、低噪声等优良特性。

技术领域

本发明属于非线性光纤放大技术领域，特别是涉及一种760nm高稳定性全光纤倍频激光器。

背景技术

光纤激光器目前在激光器领域中发挥着越来越重要的作用，而760nm全光纤激光器可用于大气激光雷达探测、空间冷原子钟、氧气浓度探测及科学试验等，在国防、太空、医疗及科研等领域发挥着至关重要的作用。

主振荡功率放大(MOPA)技术是将泵浦光与种子光进行耦合，在增益光纤内进行放大，从而达到输出高功率的目的。基于MOPA放大技术可实现功率可调的高质量激光，其输出光具备良好的光束质量及保持时域、频域等良好特性。通过MOPA技术对种子光进行放大后，可实现高功率高能量输出，经PPLN晶体进行倍频后，即可获得具有良好特性的高功率倍频光输出。

激光倍频技术是通过改变激光频率从而获得其他波长的一种方式。影响倍频转换效率的因素有很多，如基频光特性、倍频晶体材料物理特性及温度、角度等。为降低激光损耗，提高倍频转换效率，选用PPLN(周期极化铌酸锂)作为倍频晶体，通过对PPLN进行温度控制，可实现较高的光光转换效率，从而达到高效输出的目的。

现有的760nm激光器多为固体激光器，直接获得760nm全光纤激光器鲜有报道，而能输出瓦级以上光功率的760nm光纤激光器更是未见报道，并且固体激光器在转换效率、抗震动、易携带等方面都远不如光纤激光器。要达到直接产生760nm高功率输出技术难度极大，通过MOPA技术放大后经PPLN晶体倍频可获得高功率760nm激光输出，同时保留了种子光低噪声窄线宽等优良特性。用此方法获得的激光输出相较于固体激光输出具有体积轻、重量小、散热效果好，更高的稳定性，更紧凑空间结构，更长的使用寿命，因此更有利于航天航空、军事、雷达探测等领域使用。

发明内容

基于目前的760nm激光器获取方式，固体激光器对稳定度要求高，光光转换效率低，导致输出光功率不稳定，便携性及稳定性不易于实现，输出光功率可调性差，获得的760nm波长输出光功率不理想等问题。本发明提供了一种760nm高稳定性全光纤倍频激光器。

为了达到上述的目的，本发明提供了一种760nm高稳定性全光纤倍频激光器，包括用于输出低噪声窄线宽1520nm种子光的种子光部分、将种子光放大至瓦级的放大级部分以及对1520nm波长进行转换的光输出和检测部分；

所述种子光部分包括1520nm低噪声窄线宽激光器，输出种子光线宽小于1MHz，边模抑制比优于40dB，偏振消光比大于20dB，经保偏光纤输出后功率不低于10mW；

所述放大级部分设置于所述种子光部分后，包括第一级预放大部分、第二级主放大部分及第三级主放大部分；

所述第一级预放大部分包括依次排列的保偏隔离器、单模976nm泵浦激光器、单模泵浦保护器、保偏波分复用器、掺铒增益光纤、第一保偏隔离滤波器；

所述第二级主放部分设置于第一级预放部分保偏隔离滤波器后，所述第二级主放部分包括依次排列的第一多模976nm泵浦激光器、第一多模泵浦保护器、第二多模976nm泵浦激光器、第二多模泵浦保护器、第一保偏合束器、第一铒镒共掺增益光纤，第一泵浦滤除，第二保偏隔离滤波器；