[发明专利]小型倍频可见光光纤激光器

权利要求书

1.一种小型倍频可见光光纤激光器，特征在于其构成依次包括光纤激光器（1）、保偏光隔离器（2）、第一传输光纤（3）、周期性极化倍频晶体（4）、第二传输光纤（6）、和准直透镜系统（7），所述的周期性极化倍频晶体（4）置于温控炉（5）中，所述的第一传输光纤（3）的纤芯和所述的周期性极化倍频晶体（4）的波导直接对准固定，该周期性极化倍频晶体（4）的波导的另一端与第二传输光纤（6）纤芯直接对准固定，所述的光纤激光器（1）是激光波长为λ的线偏振输出的光纤激光器，所述的周期性极化倍频晶体（4）为带有波导结构的准相位匹配波长为λ的倍频晶体，光纤激光器（1）的线偏振基频光通过保偏光隔离器（2）后，通过第一传输光纤（3）的纤芯和所述的周期性极化倍频晶体（4）的波导将基频光耦合到周期性极化倍频晶体（4）的波导中，经周期性极化倍频晶体（4）倍频后，倍频的可见激光耦合入第二传输光纤（6），并通过准直透镜系统（7）准直输出。

2.根据权利要求1所述的小型倍频可见光光纤激光器，其特征在于所述的光纤激光器（1）为激光波长为λ的线偏振、窄谱宽输出的光纤激光器，是输出激光在1微米波段的掺镱光纤激光器，或输出激光在1.5微米波段的掺铒光纤激光器或铒镱共掺光纤激光器。

3.根据权利要求1所述的小型倍频可见光光纤激光器，其特征在于所述的周期性极化倍频晶体（4）的准相位匹配波长为λ与光纤激光器（1）的输出波长相匹配，其波导的直径和数值孔径与传输光纤（3）的线芯直径和数值孔径相匹配。

4.根据权利要求3所述的小型倍频可见光光纤激光器，其特征在于所述的周期性极化倍频晶体（4）的两个通光端面均镀有对波长λ和λ/2的减反膜。

5.根据权利要求3所述的小型倍频可见光光纤激光器，其特征在于所述的周期性极化倍频晶体（4）为周期性极化铌酸锂晶体、掺氧化镁的周期性极化铌酸锂晶体、周期性极化钽酸锂晶体、或掺氧化镁的周期性极化钽酸锂晶体。

6.根据权利要求1所述的小型倍频可见光光纤激光器，其特征在于所述的保偏光隔离器（2）为工作波长覆盖光纤激光器输出波长λ的光隔离器，其输入和输出光纤均为偏振保持型传输光纤。

7.根据权利要求1所述的小型倍频可见光光纤激光器，其特征在于所述的温控炉（5）是在一定的温度范围内精确温度控制的温控炉，通过设定温控炉（4）的温度，以确保周期性极化倍频晶体（4）工作在最佳工作温度状态，以获得基频光到倍频可见光的高效率频率转换。

8.根据权利要求1所述的小型倍频可见光光纤激光器，其特征在于所述的传输光纤（3）的输出端面与周期性极化倍频晶体（4）输入端面紧靠但不接触，光纤纤芯与晶体波导精确对准，且偏振方向相匹配；所述的第一传输光纤（3）和周期性极化倍频晶体（4）的位置采用光学胶合的方法或熔接方法固定。

9.根据权利要求1所述的小型倍频可见光光纤激光器，其特征在于所述的第二传输光纤（6）为保偏型传输光纤，或非保偏型波长为λ/2传输光纤；所述的第二传输光纤（6）的输入端面与所述的周期性极化倍频晶体（4）输出端面紧靠但不接触，所述的周期性极化倍频晶体（4）的晶体波导与所述的第二传输光纤（6）的光纤纤芯精确对准，波导的直径和数值孔径与传输光纤（3）的线芯直径和数值孔径相匹配；第二传输光纤（6）和周期性极化倍频晶体（4）的位置采用光学胶合的方法或熔接方法固定。

10.根据权利要求1所述的小型倍频可见光光纤激光器，其特征在于所述的准直透镜系统（7）用来对倍频后的波长为λ/2的可见激光进行准直，其由准直透镜（8）和滤光片（9）组合而成，准直透镜（8）两面均镀对波长λ/2的减反膜，滤光片（9）以40～50°的角度放置，且在该角度下镀有对基频光λ全反、倍频光λ/2高透的双色膜，用于倍频光与基频光的分离。