[实用新型]风冷双波段宽调谐窄线宽激光器

说明书

本实用新型提供了一种风冷双波段宽调谐窄线宽激光器包括高功率窄线宽保偏光纤激光器和环形腔单共振参量振荡器；该高功率窄线宽保偏光纤激光器包括窄线宽光纤种子源、双级保偏大模场镱光纤放大器。本实用新型实施例通过窄线宽光纤种子源、双级保偏大模场掺镱光纤放大器、环形腔单共振参量振荡器联用方案来实现双波段宽调谐输出的窄线宽激光器，克服了传统较高功率可调谐激光器中普遍存在的制冷方式受限、线宽难于压缩、调谐宽度较窄以及输出功率难于提升的难题。

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，具体而言，涉及一种风冷双波段宽调谐窄线宽激光器。

背景技术

发射波长兼顾1μm与2.1～4.4μm范围内的窄线宽激光可以在许多应用场景提供更丰富的激光波长配置，特别是2.3～4.3μm激光对于CO、CO₂、NO、 N₂O、NO₂、NH₃、CH₄、C₂H₄、C₂H₆、C₂H₂、SO₂、HF、HCL、H₂O、H₂S 等典型小分子的诊断识别非常有价值，同时1μm与2.15～4.4μm双波段激光还在激光外科手术、激光皮肤治疗等领域有较高应用价值。

然而，传统可调谐激光器中存在制冷方式受限、线宽难于压缩、调谐宽度较窄以及输出功率难于提升的问题，目前尚无有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型解决的是现有强制风冷脉冲铥光纤激光器废热过于集中、平均输出功率难于提升的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种风冷双波段宽调谐窄线宽激光器，包括1064nm高功率窄线宽保偏光纤激光器和环形腔单共振参量振荡器；所述1064nm高功率窄线宽保偏光纤激光器包括窄线宽光纤种子源、双级保偏大模场镱光纤放大器；所述窄线宽光纤种子源包括依次设置的高反保偏光纤光栅、磷酸盐掺镱保偏光纤、低反保偏光纤光栅、保偏光纤波分复用器、单模光纤耦合半导体激光器以及所述保偏光纤耦合隔离器；所述双级保偏大模场镱光纤放大器包括窄线宽保偏光纤激光预放大级和窄线宽保偏光纤激光主放大级；所述窄线宽保偏光纤激光预放大级包括依次设置的保偏光纤包层光滤模器、大模场掺镱保偏光纤、反向(1+1)×1保偏光纤合束器、多模光纤耦合半导体激光器、保偏光纤耦合隔离器以及保偏光纤耦合带通滤波器；所述窄线宽保偏光纤激光主放大级包括依次设置的2×2保偏光纤耦合器、保偏光纤包层光滤模器、大模场掺镱保偏光纤、反向(2+1) ×1保偏光纤合束器、多模光纤耦合半导体激光器以及准直输出模块；所述环形腔单共振参量振荡器由两块平凹反射镜与两个平面反射镜构建得到；所述环形腔单共振参量振荡器设置于所述1064nm高功率窄线宽保偏光纤激光器的输出光路中。

可选地，所述高反保偏光纤光栅基于单模保偏光纤刻写获得；所述磷酸盐掺镱保偏光纤为单模保偏光纤；所述低反保偏光纤光栅与所述高反保偏光纤光栅均基于相同的无源光纤刻写；所述保偏光纤波分复用器的光纤与所述低反保偏光纤光栅相同；所述保偏光纤耦合隔离器作为种子光输出后光隔离器件，所述保偏光纤耦合隔离器的光纤与所述低反保偏光纤光栅相同。

可选地，还包括第一光电传感器、第二光电传感器及第三光电传感器；所述第一光电传感器用于监测窄线宽光纤种子源运行功率，所述第二光电传感器用于监测激光返回光功率，所述第三光电传感器用于监测预放大级激光输出功率。

可选地，所述保偏光纤包层光滤模器基于双包层保偏光纤制作；所述大模场掺镱保偏光纤与所述保偏光纤包层光滤模器使用的无源光纤相匹配；所述反向(1+1)×1保偏光纤合束器的信号光纤与所述保偏光纤包层光滤模器使用的无源光纤一致；所述多模光纤耦合半导体激光器的输出光纤型号与所述反向(1+1)×1保偏光纤合束器的泵浦臂光纤一致；所述保偏光纤耦合隔离器的输入光纤与所述保偏光纤包层光滤模器使用的无源光纤一致；所述保偏光纤耦合带通滤波器的两端光纤与所述保偏光纤耦合隔离器使用的输出光纤一致。