專利名稱：一種外腔半導(dǎo)體激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光器技術(shù)，特別是指一種基于F-P腔反饋增強(qiáng)的大功率外腔 半導(dǎo)體激光器。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體激光器，包括分布反饋(DFB)和外腔半導(dǎo)體激光器是科研和工業(yè)中的重要 激光光源，然而通常的外腔半導(dǎo)體激光器輸出譜線非常寬，一般達(dá)到幾百千赫甚至幾兆赫，DFB 半導(dǎo)體激光器常常具有更寬的線寬，這種寬線寬的存在與許多場(chǎng)合的應(yīng)用要求相距甚遠(yuǎn)。
為了獲得大功率窄線寬激光輸出，目前一般多采用兩種方式一種可使用大功率 激光管。利用這種激光管采用電學(xué)反饋或光學(xué)反饋的方法得到窄線寬激光輸出。另一種是 使用外腔半導(dǎo)體激光器和錐形放大器的組合的方法，使外腔半導(dǎo)體激光器輸出光注入錐形 放大器(TA)中，可達(dá)到幾百毫瓦以上的輸出激光(取決于TA芯片和TA驅(qū)動(dòng)電流)。為獲 得窄線寬激光，可先對(duì)主激光線寬壓窄后注入TA?；蛘咴赥A放大之后使用電學(xué)反饋方法實(shí) 現(xiàn)激光線寬壓窄。
此外，Mcher公司提出了將TA用于1 ittrow和1 ittman結(jié)構(gòu)中，以獲得較大功率、 窄線寬輸出。如圖1、2所示，分別為Iittrow和Iittman結(jié)構(gòu)的TA外腔半導(dǎo)體激光器示意 圖。圖1所示的Iittrow結(jié)構(gòu)中，經(jīng)TA輸出的激光入射到光柵上的入射角等于光柵的衍射 角；圖2所示的Iittman結(jié)構(gòu)中，TA輸出光以掠入射角入射在光柵上。這兩種結(jié)構(gòu)中TA — 端鍍有一定反射率的反射膜，另一端鍍有增透膜，所使用的光柵經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，可使能量集 中在光柵的一階衍射上。從示意圖中可以看出，TA前端面用于輸出，后端面輸出光入射到 光柵G上，經(jīng)過衍射后，一階衍射光或直接共路反向回到TA中，或經(jīng)反射鏡M反射后反向回 到TA中，在前端面與光柵之間形成振蕩，使之得到反饋增強(qiáng)。激光從前端面耦合輸出。
綜上，目前為獲得高功率半導(dǎo)體激光器所采用的上述幾種實(shí)現(xiàn)方式存在的缺點(diǎn)如 下
1、使用大功率激光管價(jià)格昂貴，并且最大功率有限。
2、使用外腔半導(dǎo)體激光器和錐形放大器的組合需要將主激光耦合進(jìn)入橫截面積 幾平方微米的TA中，操作困難，并且穩(wěn)定性差，耦合效率極大程度上影響激光輸出功率。
3、將TA用于Iittrow和Iittman結(jié)構(gòu)中的方法，如圖1、圖2所示，可較簡(jiǎn)便的獲 得大功率較窄線寬激光輸出。如需獲得更窄線寬激光輸出，一般使用F-P腔干涉濾波的方 法。但因Iittrow和Iittman結(jié)構(gòu)中反饋光路為駐波場(chǎng)，而由F-P腔特性，反射光在F-P腔 諧振時(shí)最弱，不能實(shí)現(xiàn)光學(xué)反饋，因此在這種激光器中不能利用F-P腔實(shí)現(xiàn)光學(xué)反饋，從而 實(shí)現(xiàn)激光的窄線寬輸出。此外這種激光器還可采用電學(xué)反饋的方法壓窄線寬。但電學(xué)反饋 的方法難度較大，系統(tǒng)龐大且復(fù)雜。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種外腔半導(dǎo)體激光器，通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大功率和窄線寬激光輸出。
基于上述目的本發(fā)明提供的外腔半導(dǎo)體激光器，包括錐形放大器、光柵、F-P腔、 光學(xué)隔離器；
該外腔半導(dǎo)體激光器的布設(shè)使得從錐形放大器前端面發(fā)出的激光經(jīng)第一光學(xué)隔 離器后，經(jīng)過光柵衍射以及F-P腔透射，透射光經(jīng)第二光學(xué)隔離器后，從錐形放大器后端面 入射返回錐形放大器。
可選的，該外腔半導(dǎo)體激光器的所述錐形放大器發(fā)出的激光經(jīng)第一光學(xué)隔離器 后，先經(jīng)過光柵衍射，再入射到F-P腔上；
或者所述錐形放大器發(fā)出的激光經(jīng)第一光學(xué)隔離器后，先入射到F-P腔，經(jīng)F-P腔 透射后入射到光柵上，光柵的衍射光經(jīng)第二光學(xué)隔離器后，從錐形放大器后端面入射返回 錐形放大器。
可選的，該外腔半導(dǎo)體激光器的所述各光學(xué)隔離器和錐形放大器兩端還分別設(shè) 置1/2波片，所述激光通過第一 1/2波片后再入射到第一光學(xué)隔離器，激光經(jīng)第二 1/2波 片透射過第二光學(xué)隔離器后，通過第三1/2波片后再由后端面入射到所述錐形放大器。
可選的，在該外腔半導(dǎo)體激光器的光路中還設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)空間濾波的光闌。
可選的，在該外腔半導(dǎo)體激光器中還設(shè)置有用于在主光路的光束中加入調(diào)制信 號(hào)的電光調(diào)制器；或者用于在錐形放大器的電流中加入調(diào)制信號(hào)的設(shè)備。
可選的，該外腔半導(dǎo)體激光器還包括設(shè)置探測(cè)器和調(diào)制設(shè)備，激光入射到所述 F-P腔時(shí)，所述F-P腔的前端面反射光反向入射到第一光學(xué)隔離器中，由第一光學(xué)隔離器入 射端偏振分光棱鏡反射出光路，被所述探測(cè)器接收后經(jīng)過電路處理得到誤差信號(hào)；或者在 F-P腔前放置一個(gè)1/2波片、一個(gè)偏振分光棱鏡、一個(gè)1/4波片；激光經(jīng)過1/2波片調(diào)整后 透射過偏振分光棱鏡PBS，經(jīng)過1/4波片后，在F-P腔前表面反射，返回1/4波片，形成與入 射光共路反向、偏振態(tài)相互垂直的光，由PBS反射出光路，可用探測(cè)器接收，用于提取誤差 信號(hào)；
該誤差信號(hào)可反饋給控制設(shè)備，控制設(shè)備通過改變外腔中反射鏡后的壓電陶瓷的 電壓，實(shí)現(xiàn)外腔對(duì)F-P腔頻率的跟蹤或同步鎖定?；蚩刂圃O(shè)備同時(shí)通過在錐形放大器驅(qū)動(dòng) 電流中加入反饋信號(hào)，使激光頻率通過電流的快環(huán)反饋和壓電陶瓷的慢環(huán)反饋實(shí)現(xiàn)鎖定。
可選的，該外腔半導(dǎo)體激光器在所述錐形放大器的出射端和入射端還分別設(shè)置有 第一準(zhǔn)直透鏡和第二準(zhǔn)直透鏡。
可選的，該外腔半導(dǎo)體激光器的所述F-P腔上還粘接壓電陶瓷、或設(shè)置控溫裝置、或二者組合。
可選的，該外腔半導(dǎo)體激光器的所述F-P腔為直腔結(jié)構(gòu)或者折疊腔結(jié)構(gòu)。
可選的，該外腔半導(dǎo)體激光器的所述F-P腔為平凹腔型。
從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的外腔半導(dǎo)體激光器，利用光柵和F-P腔的組 合壓窄線寬，比傳統(tǒng)使用的只利用光柵的方法，可獲得更窄線寬的激光輸出；利用TA替代 常規(guī)方法中LD與TA組合，獲得較大功率輸出，并且簡(jiǎn)化操作、優(yōu)化系統(tǒng)、節(jié)約成本。同時(shí)使 光柵外腔半導(dǎo)體激光器不用腔內(nèi)和腔外復(fù)雜龐大昂貴的反饋鎖定電子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)光柵外腔 半導(dǎo)體激光器譜線寬度小于150kHz的窄線寬激光輸出，激光器的頻率更加穩(wěn)定、容易調(diào)諧 和控制。同時(shí)獲得穩(wěn)定大功率輸出。解決常規(guī)光柵外腔半導(dǎo)體激光器譜線較寬的問題，同時(shí)解決了大功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)復(fù)雜的難題。


圖1為現(xiàn)有Littrow結(jié)構(gòu)TA外腔半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)示意圖2為現(xiàn)有Littman結(jié)構(gòu)TA外腔半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例F-P腔反饋增強(qiáng)TA外腔半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例帶有調(diào)節(jié)部件的F-P腔反饋增強(qiáng)TA外腔半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu) 示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照 附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明提供的外腔半導(dǎo)體激光器，主要包括錐形放大器、光柵、F-P腔、光學(xué)隔離 器；該外腔半導(dǎo)體激光器的布設(shè)使得從錐形放大器前端面發(fā)出的激光經(jīng)第一光學(xué)隔離器 后，經(jīng)過光柵衍射以及F-P腔透射，其透射光經(jīng)第二光學(xué)隔離器后，從錐形放大器后端面入 射返回錐形放大器，形成光學(xué)反饋。
本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的技術(shù)方案如圖3所示，主要包括錐形放大器(TA) 1、衍射 光柵(Gt) 11、F-P腔20，以及第一光學(xué)隔離器7和第二光學(xué)隔離器26。錐形放大器1前端 面發(fā)出的激光經(jīng)第一光學(xué)隔離器7后，在光柵11上的一階衍射光束被入射在F-P腔20上， 透射光經(jīng)第二光學(xué)隔離器^WTA 1后端面入射。由此利用錐形放大器1兩端都鍍有增透 膜的特性形成環(huán)形腔，形成光路反饋。由于F-P腔20具有更好的選頻作用，使得整個(gè)光柵 外腔的選頻作用被極大地增強(qiáng)，其效果表現(xiàn)為激光振蕩的頻率噪聲被進(jìn)一步壓縮，從而實(shí) 現(xiàn)激光線寬的壓窄。
其中，第一光學(xué)隔離器7用于隔離F-P腔20前端面反射光，防止反射光反向返回 TA 1中。由隔離器特性，F(xiàn)-P腔20前端面反射光反向入射到隔離器7中后，由于隔離器7 的磁光效應(yīng)，由隔離器7入射端偏振分光棱鏡PBS反射出光路，可用探測(cè)器6接收，用于主 光路對(duì)F-P腔20的跟蹤與鎖定。此外，由于TA 1兩端均可向外輻射激光，因此從后端面發(fā) 出的激光經(jīng)F-P腔20透射后，反向入射第一光學(xué)隔離器7，被光學(xué)隔離器7入射端上的PBS 反射，與前面所述TA 1前端面被F-P腔20反射的出射光重合。為了防止這樣的情況，在TA 1后端面加入第二隔離器沈。
圖3所示實(shí)施例中，還包括第一準(zhǔn)直透鏡(AL)3和第二準(zhǔn)直透鏡30，反射鏡 Ml 18、反射鏡M223和反射鏡M327，第一 1/2波片5、第二 1/2波片25和第三1/2波片28，電 光調(diào)制器(EOM) 15，光闌(AP) 19，以及探測(cè)器6。其中，第一準(zhǔn)直透鏡(AL)3和第二準(zhǔn)直透鏡 30用于光束準(zhǔn)直，一般常用非球面準(zhǔn)直透鏡實(shí)現(xiàn)。所述反射鏡M118、反射鏡M2 23和反射 鏡M3 27用于改變光線方向，優(yōu)選采用高反射率平面鏡。第一 1/2波片5、第二 1/2波片25 和第三1/2波片觀用于調(diào)整光束偏振方向，使激光偏振態(tài)匹配。所述激光通過第一 1/2波 片5后再入射到第一光學(xué)隔離器7，激光經(jīng)第二 1/2波片25透射過第二光學(xué)隔離器沈后， 通過第三1/2波片觀后再由后端面入射到所述錐形放大器1，第三1/2波片觀用于實(shí)現(xiàn)激 光偏振態(tài)匹配。電光調(diào)制器(EOM) 15用于在主光路的光束中加入調(diào)制信號(hào)。光闌19用于實(shí)現(xiàn)空間濾波。探測(cè)器6用于探測(cè)經(jīng)過調(diào)制后的F-P腔前表面反射光，經(jīng)過電學(xué)處理得到誤 差信號(hào)，該誤差信號(hào)反饋給系統(tǒng)控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)將外光路鎖定在F-P腔透過峰上。所述控制 設(shè)備通過改變所述反射鏡后的壓電陶瓷(PZT)的電壓，實(shí)現(xiàn)外腔對(duì)F-P腔20頻率的跟蹤或 同步鎖定。其中對(duì)于圖3所示的實(shí)施例，壓電陶瓷可放置于反射鏡M2 23后，也可以設(shè)置在 其他反射鏡，如反射鏡Ml 18或反射鏡M3 27之后。如需要，控制設(shè)備還可同時(shí)在TA 1驅(qū) 動(dòng)電流中加入快環(huán)反饋信號(hào)，使激光頻率通過壓電陶瓷的慢環(huán)反饋(slow feedback loop) (其響應(yīng)頻率最大值根據(jù)壓電陶瓷的不同會(huì)有所不同，例如最大100kHz)和電流的快環(huán)反 饋(fast feedback loop)(可用于實(shí)現(xiàn)反饋超過壓電陶瓷響應(yīng)頻率的信號(hào))實(shí)現(xiàn)鎖定。對(duì)F-P腔反射光的提取的另一種方法是在F-P腔前放置一個(gè)1/2波片、一個(gè)偏振 分光棱鏡(PBS)、一個(gè)1/4波片。激光經(jīng)過1/2波片調(diào)整后透射過PBS，經(jīng)過1/4波片后，在 F-P腔前表面反射，返回1/4波片，形成與入射光共路反向，偏振態(tài)相互垂直，由PBS反射出 光路，可用探測(cè)器接收，用于提取誤差信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例中，所述F-P腔20可以采用直腔形式，也可以采用其他腔形，只要 F-P腔能夠透射光線即可。另外，所述F-P腔20既可以采用分離結(jié)構(gòu)(如兩個(gè)具有一定反 射率的反射鏡)，也可以是單塊結(jié)構(gòu)(如鍍膜的單塊石英玻璃)?？蛇x的，所述F-P腔決定 的諧振頻率可通過在F-P腔腔鏡上粘接壓電陶瓷，通過壓電陶瓷帶動(dòng)F-P腔20腔長(zhǎng)的改 變，從而實(shí)現(xiàn)快速小范圍細(xì)調(diào)；以及通過控溫技術(shù)通過熱脹冷縮效應(yīng)來(lái)改變F-P腔腔長(zhǎng)，從 而實(shí)現(xiàn)慢速大范圍粗調(diào)，以達(dá)到對(duì)激光頻率的調(diào)諧與控制的目的。本發(fā)明帶有調(diào)節(jié)部件的F-P腔增強(qiáng)透射TA外腔半導(dǎo)體激光器的實(shí)施例結(jié)構(gòu)，參見 圖4所示。包括錐形放大器(TA) LTA熱沉2，準(zhǔn)直透鏡3，準(zhǔn)直透鏡固定架4，1/2波片5， 探測(cè)器6，光學(xué)隔離器7，波片8，光柵11，光柵固定架12，波片13，透鏡14，電光調(diào)制 器EOM 15，透鏡16，匹配透鏡17，高反射率平面鏡18，光闌19，F(xiàn)-P腔20，F(xiàn)-P腔真空室21， 匹配透鏡22，高反射率平面鏡23，壓電陶瓷24，1/2波片25，光學(xué)隔離器26，高反射率平面 鏡27，1/2波片28，準(zhǔn)直透鏡29，準(zhǔn)直透鏡固定架30，底板31。其中，9標(biāo)識(shí)的是光柵法線， 10標(biāo)識(shí)的是輸出光。其中，所述匹配透鏡17，用于實(shí)現(xiàn)TA輸出光束對(duì)F-P腔的匹配；匹配透鏡22，用于 實(shí)現(xiàn)外腔與F-P腔的匹配。光闌19，用于空間濾波。F-P腔真空室21，用于增加F-P腔穩(wěn)定 性(隔聲和隔熱)。光柵11通過光柵固定架12固定在底板31上，另外若需要光柵固定架 12也可以設(shè)置成活動(dòng)的，以調(diào)節(jié)光柵11角度。波長(zhǎng)為689nm的半導(dǎo)體錐形放大器1發(fā)出的激光光束，經(jīng)過焦距為4mm，數(shù)值孔徑 為0. 6的非球面準(zhǔn)直透鏡3準(zhǔn)直后，經(jīng)過1/2玻片和光學(xué)隔離器7后，入射在刻線密度為 1800g/mm、具有合適的衍射效率、刻線面積大小為12. 5mmX 12. 5mm、厚度為6mm的閃耀衍射 光柵11上，例如入射角為20. 2°，衍射角為63.5°。光柵的零階衍射光或直接鏡反(透) 射光10作為激光器的輸出光束。光柵的一階衍射光經(jīng)電光調(diào)制器調(diào)制后模式匹配地入射 在F-P腔20上。F-P腔20透射光經(jīng)光學(xué)隔離器26從錐形放大器1后端面返回。由于F-P 腔的選頻作用，使得光柵外腔的選頻作用被進(jìn)一步增強(qiáng)，其效果表現(xiàn)為激光振蕩的頻率噪 聲被進(jìn)一步壓縮，從而實(shí)現(xiàn)激光線寬的壓窄，得到短期線寬小于150kHz。錐形放大器1采用溫度傳感器和半導(dǎo)體制冷器等通過TA熱沉2實(shí)現(xiàn)溫度控制。 F-P腔20采用溫度傳感器和半導(dǎo)體制冷器實(shí)現(xiàn)溫度控制。該F-P腔20的諧振頻率可通過粘接在該腔上的壓電陶瓷的方法和對(duì)F-P腔熱沉精密控溫技術(shù)分別作快速小范圍細(xì)調(diào)和 慢速大范圍粗調(diào)。通過電光調(diào)制器15對(duì)激光進(jìn)行調(diào)制，經(jīng)探測(cè)器探測(cè)得到誤差信號(hào)，通過 壓電陶瓷24實(shí)現(xiàn)主光路對(duì)F-P腔的跟蹤與鎖定。非球面準(zhǔn)直透鏡調(diào)整架4用于固定非球 面鏡及激光束準(zhǔn)直的調(diào)整，所有器件均被固定在底板31上。本發(fā)明優(yōu)選，F(xiàn)-P腔采用高純度和均勻性，優(yōu)質(zhì)光學(xué)石英玻璃作為材料。F-P腔選 擇為平凹腔型的直腔結(jié)構(gòu)，其兩反射鏡按照超光滑光學(xué)加工工藝仔細(xì)加工，表面的粗糙度 低于0. 5nm。光學(xué)鍍膜的吸收系數(shù)小于50ppm。腔Q值為5000。另外，本發(fā)明中的光路結(jié)構(gòu)也可以在本發(fā)明的原則之內(nèi)采用其他形式，F(xiàn)-P腔20 也可以設(shè)置在第一光學(xué)隔離器7和光柵11之間等位置。TA也可選用其它波長(zhǎng)，其它輸出功 率，光學(xué)隔離器選擇相應(yīng)波長(zhǎng)隔離器，并可選擇其他隔離度。光柵也可采用透射光柵，其它 刻線密度和大小厚度構(gòu)成，選用其它的入射角和衍射角。F-P腔的材料也可采用其它材料， 可采用其他具有透射光的腔型，如直腔(包括平平、平凹、雙凹等)、折疊腔、單塊一體腔等， 光學(xué)鍍膜的反射率也可采用其它數(shù)值，Q值可選擇幾百到一萬(wàn)之間的其他值。為了調(diào)節(jié)錐 形放大器的輸出光頻率，還可以設(shè)置通過對(duì)錐形放大器驅(qū)動(dòng)電流加入調(diào)制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)激 光頻率的調(diào)制的電流調(diào)制設(shè)備；或者通過改變錐形放大器的溫度來(lái)改變半導(dǎo)體激光管輸出 光頻率范圍的設(shè)備?？傊?，以上所述的具體實(shí)施例僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā) 明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種外腔半導(dǎo)體激光器，其特征在于，包括錐形放大器、光柵、F-P腔、光學(xué)隔離器；該外腔半導(dǎo)體激光器的布設(shè)使得從錐形放大器前端面發(fā)出的激光經(jīng)第一光學(xué)隔離器后，經(jīng)過光柵衍射以及F-P腔透射，透射光經(jīng)第二光學(xué)隔離器后，從錐形放大器后端面入射 返回錐形放大器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外腔半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述錐形放大器發(fā)出的激 光經(jīng)第一光學(xué)隔離器后，先經(jīng)過光柵衍射，再入射到F-P腔上；或者所述錐形放大器發(fā)出的激光經(jīng)第一光學(xué)隔離器后，先入射到F-P腔，經(jīng)F-P腔透射 后入射到光柵上，光柵的衍射光經(jīng)第二光學(xué)隔離器后，從錐形放大器后端面入射返回錐形 放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外腔半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述各光學(xué)隔離器和錐形 放大器兩端還分別設(shè)置1/2波片，所述激光通過第一 1/2波片后再入射到第一光學(xué)隔離 器，激光經(jīng)第二 1/2波片透射過第二光學(xué)隔離器后，通過第三1/2波片后再由后端面入射到 所述錐形放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外腔半導(dǎo)體激光器，其特征在于，在該半導(dǎo)體激光器的光路 中還設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)空間濾波的光闌。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外腔半導(dǎo)體激光器，其特征在于，在該半導(dǎo)體激光器中還設(shè) 置有用于在主光路的光束中加入調(diào)制信號(hào)的電光調(diào)制器；或者用于在錐形放大器的電流 中加入調(diào)制信號(hào)的設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的外腔半導(dǎo)體激光器，其特征在于，還包括設(shè)置探測(cè)器和調(diào)制 設(shè)備，激光入射到所述F-P腔時(shí)，所述F-P腔的前端面反射光反向入射到第一光學(xué)隔離器 中，由第一光學(xué)隔離器入射端偏振分光棱鏡反射出光路，被所述探測(cè)器接收后經(jīng)過電路處 理得到誤差信號(hào)；或者在F-P腔前放置一個(gè)1/2波片、一個(gè)偏振分光棱鏡、一個(gè)1/4波片；激 光經(jīng)過1/2波片調(diào)整后透射過偏振分光棱鏡PBS，經(jīng)過1/4波片后，在F-P腔前表面反射，返 回1/4波片，形成與入射光共路反向、偏振態(tài)相互垂直的光，由PBS反射出光路，可用探測(cè)器 接收，用于提取誤差信號(hào)；該誤差信號(hào)可反饋給控制設(shè)備，控制設(shè)備通過改變外腔中反射鏡后的壓電陶瓷的電 壓，實(shí)現(xiàn)外腔對(duì)F-P腔頻率的跟蹤或同步鎖定。或控制設(shè)備同時(shí)通過在錐形放大器驅(qū)動(dòng)電 流中加入反饋信號(hào)，使激光頻率通過電流的快環(huán)反饋和壓電陶瓷的慢環(huán)反饋實(shí)現(xiàn)鎖定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外腔半導(dǎo)體激光器，其特征在于，在所述錐形放大器的出射 端和入射端還分別設(shè)置有第一準(zhǔn)直透鏡和第二準(zhǔn)直透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外腔半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述F-P腔上還粘接壓電陶 瓷、或設(shè)置控溫裝置、或二者組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外腔半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述F-P腔為直腔結(jié)構(gòu)或者 折疊腔結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的外腔半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述F-P腔為平凹腔型。
全文摘要
本發(fā)明公開一種外腔半導(dǎo)體激光器，包括錐形放大器、光柵、F-P腔、光學(xué)隔離器；該外腔半導(dǎo)體激光器的布設(shè)使得錐形放大器發(fā)出的激光經(jīng)第一光學(xué)隔離器后，經(jīng)過光柵衍射以及F-P腔透射后，經(jīng)過第二光學(xué)隔離器后，從錐形放大器后端面入射返回，形成光學(xué)反饋。本發(fā)明不用腔內(nèi)和腔外復(fù)雜龐大昂貴的反饋鎖定電子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)光柵外腔半導(dǎo)體激光器譜線寬度小于150kHz的窄線寬激光輸出，激光器的頻率更加穩(wěn)定、容易調(diào)諧和控制。同時(shí)獲得穩(wěn)定大功率輸出。
文檔編號(hào)H01S5/14GK102035136SQ20091023558
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者方占軍, 曹建平, 李燁, 臧二軍, 趙陽(yáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院