一种基于掺磷光纤及1087nm泵浦激光的环形腔1270nm拉曼激光器的制作方法

1.本发明涉及激光技术领域，具体为一种基于掺磷光纤及1087nm泵浦激光的环形腔1270nm拉曼激光器。


背景技术：

2.光纤激光器因其结构紧凑，维护便利，光束质量好而广泛应用于军事、医疗等领域。光动力疗法(pdt)是一种被广泛应用于临床医学的无创医疗手段，在治疗恶性肿瘤及一些其他良性疾病中得到了证实。光动力疗法的主要原理是通过激光照射的手段在生物组织内产生大量活性氧(主要为单线态氧)，利用单线态氧的强氧化作用杀死肿瘤细胞或病变组织。光敏化方法是目前pdt技术的主要手段，临床应用广泛。光敏化pdt技术存在光敏副作用大、治疗周期长、可临床应用的光敏药物少等许多不足。因此，目前无药物光动力治疗技术正被科研人员研究。无药物pdt试图采用1270nm波长附近的激光直接激发组织的氧分子，将其激发到激发态，产生光动力治疗效果。利用1270nm激光照射可避免使用光敏药物带来的副作用，同时1270nm波长位于水、黑色素、血红蛋白的吸收线的交迭处，处在生物组织的“透明”窗口，吸收普遍较弱，可增加治疗深度和减少对其他正常组织的损伤。由于在光动力治疗领域的应用前景，近年来输出波长在1270nm附近的激光器受到了人们的广泛关注。但是目前可用于光动力疗法研究和应用的1270nm激光器研究并不成熟。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于掺磷光纤及1087nm泵浦激光的环形腔1270nm拉曼激光器，解决了背景技术中提到的问题。
4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
5.如上述的基于掺磷光纤及1087nm泵浦激光的环形腔1270nm拉曼激光器
6.优选的是，所述泵浦激光器为半导体激光器，且泵浦激光器的中心波长为980nm，所述泵浦激光器输出的能量由所述掺镱光纤吸收，并形成粒子数反转。
7.优选的是，所述高反射光栅和所述低反射光栅组成谐振腔，且所述高反射光栅为光纤啁啾布拉格光栅，其反射率为99.9％，工作中心波长为1087nm，带宽小于2nm，且输出端进行15
°
切割，防止反射腔内激光。
8.优选的是，所述掺镱光纤为增益光纤，芯径为10/130μm,长度为5m，经980nm泵浦激光器泵浦后在腔内形成粒子数反转得到1087nm激光。
9.优选的是，所述低反射光栅为光纤啁啾布拉格光栅，其反射率为20％，工作中心波长为1087nm，且与所述高反射光栅共同构成谐振腔。
10.优选的是，所述无关隔离器为1087nm无关隔离器，其作用为保证谐振腔内生成的1087nm激光单向通过泵浦掺磷光纤产生1270nm激光，反向无法通光，防止其反射回所述高反射光栅和所述低反射光栅组成的谐振腔。
11.优选的是，所述波分复用器为1087/1130-1300nm宽带波分复用器，其输入端为1087nm激光。
12.优选的是，所述偏振控制器采用三片线圈旋转式，用来调节环形腔内双折射，产生1270nm激光。
13.优选的是，所述掺磷光纤长度为200m，其作为拉曼光纤经1087nm激光泵浦后产生1270nm激光。
14.优选的是，所述输出耦合器为1270nm输出耦合器，其耦合比为50:50，工作波长为1270nm,从所述输出头端输出产生的1270nm激光，连接输出头端为主输出端口。
附图说明
15.图1为本发明基于掺磷光纤及1087nm泵浦激光的环形腔1270nm拉曼激光器的结构示意图；
16.图中：1、泵浦激光器；2、高反射光栅；3、泵浦光合束器；4、掺镱光纤；5、低反射光栅；6、无关隔离器；7、波分复用器；8、偏振控制器；9、掺磷光纤；10、输出耦合器；11、输出头。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于掺磷光纤及1087nm泵浦激光的环形腔1270nm拉曼激光器，包括泵浦激光器和光纤谐振腔，且光纤谐振腔包括高反射光栅、泵浦光合束器、掺镱光纤、低反射光栅、无关隔离器、波分复用器、偏振控制器、掺磷光纤、输出耦合器及输出头。
19.泵浦激光器1为半导体激光器，且泵浦激光器的中心波长为980nm，所述泵浦激光器1输出的能量由所述掺镱光纤4吸收，并形成粒子数反转。
20.高反射光栅2和低反射光栅5组成谐振腔，且所述高反射光栅2为光纤啁啾布拉格光栅，其反射率为99.9％，工作中心波长为1087nm，带宽小于2nm，且输出端进行15
°
切割，防止反射腔内激光。
21.掺镱光纤4为增益光纤，芯径为10/130μm,长度为5m，经980nm泵浦激光器1泵浦后在腔内形成粒子数反转得到1087nm激光。
22.低反射光栅5为光纤啁啾布拉格光栅，其反射率为20％，工作中心波长为1087nm，且与所述高反射光栅共同构成谐振腔。
23.无关隔离器6为1087nm无关隔离器，其作用为保证谐振腔内生成的1087nm激光单向通过泵浦掺磷光纤9产生1270nm激光，反向无法通光，防止其反射回所述高反射光栅2和所述低反射光栅5组成的谐振腔。
24.波分复用器7为1087/1130-1300nm宽带波分复用器，其输入端为1087nm激光。
25.偏振控制器8采用三片线圈旋转式，用来调节环形腔内双折射，产生1270nm激光。
26.掺磷光纤9长度为200m，其作为拉曼光纤经1087nm激光泵浦后产生1270nm激光。
27.优选的是，所述输出耦合器10为1270nm输出耦合器，其耦合比为50:50，工作波长为1270nm,从所述输出头11端输出产生的1270nm激光，连接输出头11端为主输出端口。
28.980nm泵浦激光通过合束器进入激光腔中，通过泵浦在低反射光栅和高反射光栅形成的谐振腔内的掺镱光纤产生1087nm激光，1087nm激光作为新的泵浦光从低反射率光栅输出经过1087nm偏振无关隔离器后接入1087/1130-1300nm波分复用器泵浦掺磷光纤，在由波分复用器、偏振控制器、掺磷光纤和输出耦合器形成的环形腔内产生1270nm拉曼激光，通过输出耦合器从输出头输出1270nm激光。
29.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。