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本發(fā)明公開了一種窄線寬摻銩光纖激光器，屬摻銩光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域。包括泵浦源、摻銩光纖、泵浦光聚焦透鏡、分色鏡、激光準(zhǔn)直透鏡和兩個(gè)反射式體布拉格光柵（以下簡(jiǎn)稱為ＶＢＧ）。本發(fā)明主要通過對(duì)ＶＢＧ采用角度調(diào)諧的方式，使兩個(gè)ＶＢＧ的反射光譜部分重疊，達(dá)到窄化摻銩光纖激光器的線寬的目的。本發(fā)明的有益效果是：適用于各種光纖（包括大模場(chǎng)多模光纖、光子晶體光纖等）作為增益介質(zhì)的激光振蕩器，能夠?qū)崿F(xiàn)百瓦、甚至千瓦量級(jí)功率水平的激光振蕩器，其線寬的窄化程度依賴于ＶＢＧ的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)單縱模運(yùn)行。

氦氖激光器是應(yīng)用最為廣泛的一種氣體激光器件，目前已有很多品種規(guī)格，滿足不同用途的需要。大功率氦氖激光器是指輸出功率大于5毫瓦的器件，可用于激光全息攝影、喇曼光譜、射散研究、激光通訊和激光印刷等方面，產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、單模輸出、功率大、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好、線偏振和防震性好等特點(diǎn)。

直徑為幾個(gè)微米到幾十納米的微納光纖具有大的消逝場(chǎng)，高的非線性，低的損耗，易于操作，成本低廉等一系列特點(diǎn)。利用微納光纖可以制備成具有多種功能的尺寸在1mm以內(nèi)的微小器件，并且具有與普通光纖一樣的輸入輸出端，插入損耗極低。本項(xiàng)目有兩種代表性的器件：1.微型流/氣體傳感器，體積小，所需被檢測(cè)物的量也極小，十分適合用于檢測(cè)有毒有害氣體液體，另外該種傳感器也可以用于檢測(cè)振動(dòng)等；2.全光纖的微型分布反饋式激光器，器件成本極其低，效率高，體積小于100umX1mm

技術(shù)優(yōu)勢(shì): 1）輸出功率：>200瓦連續(xù)波輸出； 2）輸出波長(zhǎng)：在1900 nm -2050 nm范圍內(nèi)，波長(zhǎng)任選； 3）中心波長(zhǎng)定位誤差：±0.5 nm； 4）波長(zhǎng)線寬：小于0.05nm； 5）波長(zhǎng)精細(xì)調(diào)諧范圍：±0.5 nm；（高精度） 技術(shù)能力： 1）能夠提供1-200瓦全光纖2μm光纖激光器的可靠技術(shù)解決方案； 2）能夠提供50-200瓦2μm光纖激光器的技術(shù)解決方案； 3）能夠提供1-200瓦窄線寬、可調(diào)諧連續(xù)波2μm光纖激光器的技術(shù)解決方案； 4）能夠提供1-20瓦2μm波長(zhǎng)的納米/皮秒高能脈沖激光器的可靠解決方案。 主要應(yīng)用領(lǐng)域： 1）工業(yè)加工領(lǐng)域 由于許多透明有機(jī)材料在2 μm 附近有較強(qiáng)的吸收，直接利用激光對(duì)其進(jìn)行切割、熔接和雕刻處理可以避免使用有毒添加劑，這在醫(yī)療器械制造領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也簡(jiǎn)化了加工工藝。    2）醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域 由于人體組織中的水對(duì)2 μm激光有很強(qiáng)的吸收，激光的滲透深度小，手術(shù)創(chuàng)口區(qū)的破壞?。涣硗?，2 μm波長(zhǎng)激光器的特殊凝結(jié)作用，可以減少手術(shù)時(shí)的流血。大量實(shí)驗(yàn)研究表明，2 μm高功率摻銩光纖激光器是軟/硬組織外科手術(shù)的優(yōu)良候選光源，可以廣泛應(yīng)用于高精確的組織切除手術(shù)、眼科手術(shù)和牙科手術(shù)。    3）軍事應(yīng)用領(lǐng)域 2 μm波長(zhǎng)位于損耗較低的“大氣窗口”，在大氣中的傳輸能力遠(yuǎn)高于短波長(zhǎng)激光；同時(shí)也位于人眼安全波長(zhǎng)范圍，使其在對(duì)人眼安全要求較高的自由空間光通信領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力，也是激光雷達(dá)等精密空間探測(cè)裝置的理想光源，更符合軍方的需求；此外，2 μm激光通過光學(xué)非線性轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生3~5 μm的中遠(yuǎn)紅外激光，而后者是光電對(duì)抗中最重要的大氣窗口，在軍事戰(zhàn)略上具有重要意義。

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體激光器泵浦的克爾透鏡鎖模鈦寶石激 光器，包括：第一半導(dǎo)體激光器，用于發(fā)射藍(lán)綠波段的連續(xù)激光來泵 浦諧振腔內(nèi)的鈦寶石晶體；諧振腔用于使近紅外波段的激光發(fā)生振蕩 和鎖模輸出飛秒脈沖激光；干涉儀使飛秒脈沖激光產(chǎn)生拍頻信號(hào)得到 載波包絡(luò)偏移頻率；反饋調(diào)節(jié)單元用于調(diào)節(jié)諧振腔端鏡的前后位置和 傾斜度以及半導(dǎo)體激光器輸出激光的功率，從而保持重復(fù)頻率和載波 包絡(luò)偏移頻率的穩(wěn)定。本發(fā)明可以輸出重復(fù)頻率和載波包絡(luò)偏

高性能納米激光器，使用漏輻射顯微成像技術(shù)，通過動(dòng)量匹配的方法將納米激光器的表面等離激元暗輻射耦合到遠(yuǎn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)空間、動(dòng)量空間和頻譜空間的直接成像，首次揭示納米激光器的輻射能量可以百分之百耦合到傳播模式的表面等離激元。該工作確認(rèn)了納米激光器與傳統(tǒng)激光器本質(zhì)區(qū)別，為對(duì)納米激光器進(jìn)行進(jìn)一步操控和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

01. 成果簡(jiǎn)介 高性能、小型化穩(wěn)頻激光器在基礎(chǔ)科研、精密測(cè)量、計(jì)量等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。飽和吸收譜穩(wěn)頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)激光器頻率鎖定于原子、分子的特定躍遷譜線上，不僅可以保證鎖定激光器輸出激光相對(duì)頻率的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，而且可以實(shí)現(xiàn)輸出激光具有很高的絕對(duì)波長(zhǎng)準(zhǔn)確性，因此飽和吸收譜穩(wěn)頻激光器可以應(yīng)用于長(zhǎng)度基準(zhǔn)、超高精度長(zhǎng)度測(cè)量等領(lǐng)域。 傳統(tǒng)的高性能穩(wěn)頻激光器在實(shí)際應(yīng)用中，為了獲取較高的譜線信號(hào)的強(qiáng)度，在激光器的光路設(shè)計(jì)中，通常使用長(zhǎng)度較長(zhǎng)的氣室，因而造成了光路占用面積和體積大、使用不方便的問題。 本項(xiàng)成果提供一種緊湊型飽和吸收譜穩(wěn)頻激光器光路設(shè)計(jì)和包含其的飽和吸收譜穩(wěn)頻激光器，可以在獲得有效飽和吸收信號(hào)強(qiáng)度前提下縮短氣室長(zhǎng)度，這種設(shè)計(jì)既有利于提高有限功率輸出激光器的飽和吸收譜探測(cè)效率，又可以保證激光最終輸出功率，同時(shí)，可以減少飽和吸收譜穩(wěn)頻激光器光路占用的體積和面積，方便使用。飽和吸收譜穩(wěn)頻激光器光路設(shè)計(jì)圖02. 應(yīng)用前景 本項(xiàng)成果可應(yīng)用于精密測(cè)量、計(jì)量領(lǐng)域。03. 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 本項(xiàng)成果核心技術(shù)已申請(qǐng)1項(xiàng)國內(nèi)發(fā)明專利，目前正在申請(qǐng)國際專利。04. 團(tuán)隊(duì)介紹 本項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為清華大學(xué)副研究員，主要研究領(lǐng)域包括激光冷卻鎘離子微波頻標(biāo)、Ramsey-CPT微波原子鐘、冷原子束、時(shí)間頻率傳輸與比對(duì)、精密激光光譜等，其中基于穩(wěn)頻激光的精密光譜技術(shù)可以獲得非常高的測(cè)量靈敏度，廣泛應(yīng)用于氣體檢測(cè)、計(jì)量、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域。承擔(dān)和參與國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、973計(jì)劃等項(xiàng)目研究。發(fā)表SCI論文20余篇，獲得4項(xiàng)專利授權(quán)。2015年獲中國計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。05. 合作方式 專利許可、合作開發(fā)。06. 聯(lián)系方式 郵箱：zhangyan2017@tsinghua.edu.cn