專利名稱：一種白光量子點(diǎn)光纖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光纖激光器的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是量子點(diǎn)光纖激光器的技術(shù)領(lǐng)域， 具體涉及一種白光量子點(diǎn)光纖激光器。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)射白光的激光器一般裝置較為復(fù)雜，白光激光器需要采用聲光調(diào)Q等摻釹釔鋁石榴石激光器獲得1064nm脈沖，然后泵浦參量振蕩器獲得波長(zhǎng)1535nm激光，通過對(duì) 1064nm和1535nm激光實(shí)行和頻獲得628nm激光輸出，通過對(duì)628nm和1535nm激光和頻得到446nm激光，通過對(duì)1064nm倍頻獲得532nm激光，最終合成白光輸出。另外如王清月等人提出的微結(jié)構(gòu)光纖白光激光發(fā)生器，需要自啟動(dòng)鎖模激光器、微結(jié)構(gòu)光纖和多個(gè)耦合透鏡等；祝世寧等人提出的白光激光器需要采用不同結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)的光學(xué)超晶格作為非線性晶體產(chǎn)生準(zhǔn)白光輸出，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且需嚴(yán)格調(diào)節(jié)溫度控制紅綠藍(lán)光的比例。連續(xù)白光激光在光通信、激光光譜學(xué)、激光生物、光學(xué)“光鉗”和照明娛樂等方面具有非常廣泛的用途，同時(shí)也為下一代光學(xué)信息系統(tǒng)的研究奠定了基石。由于量子點(diǎn)的能級(jí)分立特性和量子點(diǎn)的量子限域效益和小尺寸效應(yīng)，其發(fā)射峰可以根據(jù)量子點(diǎn)尺寸進(jìn)行調(diào)諧，這一優(yōu)勢(shì)為使其成為產(chǎn)生連續(xù)光譜白光的有效手段。量子點(diǎn)是一種有潛力的納米尺度半導(dǎo)體，具有寬的吸收光譜和較寬的發(fā)射光譜，并可通過其尺寸來(lái)調(diào)諧發(fā)光峰值波長(zhǎng)；量子點(diǎn)具有顯著的工藝優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)色熒光物質(zhì)相比，量子點(diǎn)制作溫度較低，制作時(shí)間也較短，特別是通過調(diào)諧量子點(diǎn)尺寸，可以控制其發(fā)射波長(zhǎng)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種白光量子點(diǎn)光纖激光器的技術(shù)方案，能夠產(chǎn)生寬帶、超平坦的白光激光，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于半導(dǎo)體藍(lán)光激光器與波分復(fù)用器的泵浦輸入端連接，用于為波分復(fù)用器提供泵浦光，作為輸入泵浦光，波分復(fù)用器的信號(hào)輸入端連接設(shè)置第一光纖光柵，波分復(fù)用器的輸出端連接設(shè)置量子點(diǎn)摻雜光纖的一端，量子點(diǎn)摻雜光纖的另一端連接第二光纖光柵的反射端，第二光纖光柵的透射端為激光輸出端。所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的量子點(diǎn)摻雜光纖內(nèi)摻雜的量子點(diǎn)為核 _ 殼結(jié)構(gòu)的 CdSe-ZnSe 或 CdSe-ZnS 或 CdSe-CdS 或 CdS-ZnS 或 CdS-HgS。所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的第一光纖光柵為由三個(gè)或三個(gè)以上的光纖布拉格光柵構(gòu)成的寬帶布拉格反射器。所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的第二光纖光柵由三個(gè)或三個(gè)以上啁啾光纖光柵組成。所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的量子點(diǎn)摻雜光纖內(nèi)摻雜的量子點(diǎn)的直徑為2nm 6nm。所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的光纖布拉格光柵為滿足諧振波長(zhǎng)位于紅、綠、藍(lán)典型波長(zhǎng)的光纖。本發(fā)明將不同尺寸量子點(diǎn)摻雜進(jìn)光纖，通過半導(dǎo)體藍(lán)光激光器激發(fā)不同尺寸量子點(diǎn)，產(chǎn)生多種色光，由兩個(gè)光纖光柵構(gòu)成反射腔，產(chǎn)生寬帶、超平坦的白光激光，實(shí)現(xiàn)白光輸出，且本發(fā)明的激光器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造、能夠?qū)崿F(xiàn)白光激光輸出等特點(diǎn)，可廣泛用于光纖技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的量子點(diǎn)在不同強(qiáng)度泵浦光激發(fā)下發(fā)光光譜圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，半導(dǎo)體藍(lán)光激光器(1)與波分復(fù)用器(3)輸入端連接，泵浦光源(2)為波分復(fù)用器提供泵浦光，作為輸入泵浦光，波分復(fù)用器(3)的信號(hào)輸入端連接光纖光柵(5)，波分復(fù)用器的輸出端連接設(shè)置量子點(diǎn)摻雜光纖(4)的一端，量子點(diǎn)摻雜光纖的另一端連接光纖光柵(5)的反射端，光纖光柵(5)的透射端為激光輸出端。量子點(diǎn)摻雜光纖內(nèi)摻雜的量子點(diǎn)為核-殼結(jié)構(gòu)的CdSe-ZnSe或CdSe-ZnS或 CdSe-CdS或CdS-ZnS或CdS-HgS，且量子點(diǎn)的直徑為2nm 6nm。圖2所示為量子點(diǎn)在不同強(qiáng)度泵浦光激發(fā)下發(fā)光光譜圖。從圖中可以看出，當(dāng)量子點(diǎn)被藍(lán)光激發(fā)時(shí)，核-殼結(jié)構(gòu)的CdSe-ZnSe量子點(diǎn)在大小為3. 4,3. 8,4. 0和4. 8nm時(shí)分別發(fā)射峰值位于510,555,580和 620nm的波長(zhǎng)。本實(shí)用新型的工作原理是半導(dǎo)體藍(lán)光激光器發(fā)出的藍(lán)光作為泵浦光通過波分復(fù)用器入射到作為增益介質(zhì)和產(chǎn)生可見光譜區(qū)多種色光(紅、黃、綠、藍(lán)等)的摻量子點(diǎn)光纖。 不同尺寸量子點(diǎn)被藍(lán)光激發(fā)時(shí)可發(fā)生不同峰值波長(zhǎng)的光，將這些不同尺寸的量子點(diǎn)按一定比例摻雜進(jìn)玻璃光纖中，便能產(chǎn)生這些峰值波長(zhǎng)的可見光，混合后便可以得到連續(xù)、平坦的白光；經(jīng)過兩個(gè)光纖光柵的反射和多次增益，在激光輸出端可得到連續(xù)、超平坦的白光激光。本實(shí)例中將大小分別為2. 2nm、3nm、5nm和5. 5nm范圍的四種核-殼結(jié)構(gòu)的 CdSe-ZnSe量子點(diǎn)摻雜進(jìn)石英光纖中得到量子點(diǎn)摻雜光纖，各量子點(diǎn)經(jīng)激發(fā)后得到藍(lán)光、綠光和紅光，三種色光混合后得到白光，通過第一光纖光柵5、第二光纖光柵5之間進(jìn)行反饋增益后輸出白光激光。
權(quán)利要求1.一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于半導(dǎo)體藍(lán)光激光器(2)與波分復(fù)用器(3) 的泵浦輸入端連接，用于為波分復(fù)用器(3)提供泵浦光，作為輸入泵浦光，波分復(fù)用器(3) 的信號(hào)輸入端連接設(shè)置第一光纖光柵(1)，波分復(fù)用器(3)的輸出端連接設(shè)置量子點(diǎn)摻雜光纖(4)的一端，量子點(diǎn)摻雜光纖(4)的另一端連接第二光纖光柵(5)的反射端，第二光纖光柵(5)的透射端為激光輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的第一光纖光柵 (1)為由三個(gè)或三個(gè)以上的光纖布拉格光柵構(gòu)成的寬帶布拉格反射器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的第二光纖光柵 (5)由三個(gè)或三個(gè)以上啁啾光纖光柵組成。
4.如權(quán)利要求1所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的量子點(diǎn)摻雜光纖(4)內(nèi)摻雜的量子點(diǎn)的直徑為2nm 6nm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，其特征在于所述的光纖布拉格光柵為滿足諧振波長(zhǎng)位于紅、綠、藍(lán)典型波長(zhǎng)的光纖。
專利摘要一種白光量子點(diǎn)光纖激光器，屬于光纖激光器的技術(shù)領(lǐng)域；半導(dǎo)體藍(lán)光激光器(1)與波分復(fù)用器(3)輸入端連接，泵浦光源(2)為波分復(fù)用器提供泵浦光，作為輸入泵浦光，波分復(fù)用器(3)的信號(hào)輸入端連接光纖光柵(5)，波分復(fù)用器的輸出端連接設(shè)置量子點(diǎn)摻雜光纖(4)的一端，量子點(diǎn)摻雜光纖的另一端連接光纖光柵(5)的反射端，光纖光柵(5)的透射端為激光輸出端；本實(shí)用新型將不同尺寸量子點(diǎn)摻雜進(jìn)光纖，通過半導(dǎo)體藍(lán)光激光器激發(fā)不同尺寸量子點(diǎn)，產(chǎn)生多種色光，由兩個(gè)光纖光柵構(gòu)成反射腔，產(chǎn)生寬帶、超平坦的白光激光，實(shí)現(xiàn)白光輸出，且本實(shí)用新型的激光器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，能夠?qū)崿F(xiàn)白光激光輸出等特點(diǎn)，可廣泛用于光纖技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01S3/16GK202094471SQ20112008576
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者葉蘭芝, 周占春, 沈天禛, 沈常宇, 牟晟, 王科, 蔣曄婷, 鐘川 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院