[发明专利]一种基于空芯光纤柔性传输的宽调谐中红外激光器

权利要求书

1.一种基于空芯光纤柔性传输的宽调谐中红外激光器，其特征在于：依次设置的光路连接的光纤激光光源(1)、第一半波片(2)、薄膜偏振片(3)、第二半波片(4)、第一聚焦透镜(5)、多周期PPLN晶体(6)、第一准直透镜(7)、红外滤光片(8)、第一反射镜(9)、第二反射镜(10)、第二聚焦透镜(11)、空芯光纤(12)、第二准直透镜(13)。

2.根据权利要求1所述的一种基于空芯光纤柔性传输的宽调谐中红外激光器，其特征在于：光纤激光光源(1)、第一半波片(2)、薄膜偏振片(3)、第二半波片(4)、第一聚焦透镜(5)、多周期PPLN晶体(6)组成宽调谐中红外激光光源；所述第一半波片、薄膜偏振片、第二半波片，用于组成功率和偏振方向调节系统；第一准直透镜(7)、红外滤光片(8)、第一反射镜(9)、第二反射镜(10)、第二聚焦透镜(11)、空芯光纤(12)、第二准直透镜(13)组成中红外激光柔性传输系统；所述第一准直透镜、第三反射镜、第四反射镜组成中红外激光的准直装置。

3.根据权利要求1所述的一种基于空芯光纤柔性传输的宽调谐中红外激光器，其特征在于：所述光纤激光光源为高功率全保偏掺镱皮秒光纤激光光源；所述第一半波片可旋转角度，用于控制功率大小；所述薄膜偏振片用于对泵浦光进行剥离；所述第二半波片可旋转角度，用于调节光束偏振方向；所述第一聚焦透镜用于将光束完全耦合进入PPLN晶体，提高光束的峰值功率以达到光参量产生阈值。

4.根据权利要求1所述的一种基于空芯光纤柔性传输的宽调谐中红外激光器，其特征在于：所述第一聚焦透镜的焦距选择由聚焦前激光光斑大小以及多周期PPLN晶体的尺寸共同决定；

所述多周期PPLN晶体放置在一个装有温控炉温度控制器的五维调整架上，通过调节PPLN晶体的周期和温控炉的温度实现中红外激光的宽调谐范围。

5.根据权利要求1所述的一种基于空芯光纤柔性传输的宽调谐中红外激光器，其特征在于：所述第一准直透镜用于将经过PPLN晶体出射的激光准直为平行光，准直透镜焦距的大小根据实际情况进行选择。

6.根据权利要求1所述的一种基于空芯光纤柔性传输的宽调谐中红外激光器，其特征在于：所述红外滤光片用于滤掉除中红外激光外的其他波段激光，从而获得所需波长中红外激光的传输。所述第一反射镜、第二反射镜的角度和位置可调，用于折转光路使各光学元件同轴，调节光束准直。

7.根据权利要求1所述的一种基于空芯光纤柔性传输的宽调谐中红外激光器，其特征在于：所述第二聚焦透镜和放置在三维调整架上的空芯光纤组成激光耦合装置；第二聚焦透镜的焦距由所述空芯光纤的纤芯大小决定。

8.根据权利要求1所述的一种基于空芯光纤柔性传输的宽调谐中红外激光器，其特征在于：空芯光纤的参数可根据具体应用需求进行选择，其基本结构主要由空芯光纤纤芯区域、空芯光纤包层空气区域、空芯光纤包层石英区域、空芯光纤外包层区域组成。光纤最外层是一层空芯石英玻璃，石英玻璃的内表面内切均匀分布的石英微纳米管组成的空芯结构，石英微纳米管组成的空芯结构的中心为空气纤芯，石英微纳米管的外表面与空芯石英玻璃的内表面内切。

9.根据权利要求1所述的一种基于空芯光纤柔性传输的宽调谐中红外激光器，其特征在于：所述第二准直透镜的焦距根据应用需求选择安装；所述各光学元件需确保中心在同一条直线上，且各器件中心面垂直于轴线或光路放置。