[发明专利]一种级联泵浦的微腔激光器

权利要求书

1.一种级联泵浦的微腔激光器，其特征在于包括泵浦光源(1)，两端带有尾纤的光纤锥结构(2)，复合增益介质微腔(3)；复合增益介质微腔(3)中包含N种增益材料，N的取值为2～10；泵浦光耦合进光纤后，经由光纤锥结构(2)耦合进光纤锥结构的微纳光纤，进而通过倏逝波作用耦合进复合增益介质微腔(3)中；复合增益介质微腔(3)中的第一种增益材料在泵浦光作用下，产生第一种激光信号，产生的所述第一种激光作为新的泵浦源，被第二种增益材料吸收，并产生第二种激光信号，依此规律，第N-1种激光信号将作为第N种增益材料的泵浦源，最终产生第N种激光信号；产生的N种激光信号通过倏逝波作用耦合回微纳光纤中，并最终在光纤末端输出。

2.如权利要求1所述的一种级联泵浦的微腔激光器，其特征在于复合增益介质微腔的的形状为微球型、微柱型、微盘型或微环型，其直径为1-5000μm，当形状为微环形是，所述直径指外环的直径。

3.如权利要求1所述的一种级联泵浦的微腔激光器，其特征在于，复合增益材料微腔中分布有N种增益材料，N种增益材料的分布方式如下：将复合增益材料微腔的谐振横截面被分为M₁个扇形区域，所有扇形拥有共同的顶点，并且该顶点位于微腔的谐振横截面内部，M₁的取值为1～11，第s个扇形的角度为θ_s，s的取值为1～M₁，θ_s的取值为0～2π，并且每个扇形从顶点到外侧被分为M₂层，M₂的取值为1～11，第p层的厚度为H_p，p的取值为1～M_p，H_p的取值为0.001～5000μm，即整个微腔的谐振横截面被分为M₁×M₂个小区域，每个小区域均由单一增益材料或者微腔基底材料构成，相邻区域的材料是相同或者不同。

4.如权利要求3所述的一种级联泵浦的微腔激光器，其特征在于所述基底材料是聚甲基丙烯酸盐，锗酸盐，锑酸盐，碲酸盐，氟化物以及硫化物玻璃中的一种或多种。

5.如权利要求3所述的一种级联泵浦的微腔激光器，其特征在于所述增益材料是掺杂有一种或多种稀土离子的基底材料；所述稀土离子包括钕(Nd³⁺)，镱(Yb³⁺)，铒(Er³⁺)，钬(Ho³⁺)，铥(Tm³⁺)，镝(Dy³⁺)或铋(Bi³⁺、Bi⁵⁺)，每种稀土离子的掺杂浓度为0～20mol％；掺杂方式包括共熔在基底材料中和涂覆在基底材料表面两种方式中的一种以上。