本實(shí)用新型屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙頻光源裝置。

背景技術(shù)：

激光技術(shù)的發(fā)展有力的推動(dòng)了光通信、非線性光學(xué)、高分辨光學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展，尤其在精密干涉測(cè)量方面占據(jù)了很大優(yōu)勢(shì)。精密干涉測(cè)量主要以激光波長(zhǎng)作為“尺子”，利用干涉原理來測(cè)定各種參量，如加速度、位移、角位移等等。由于光波長(zhǎng)為nm數(shù)量級(jí)，因此其分辨精度是電學(xué)、磁學(xué)元件無法比擬的。激光干涉儀以其特有的大測(cè)量范圍、高分辨率和高測(cè)量精度等優(yōu)點(diǎn)，在精密和超精密測(cè)長(zhǎng)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。激光干涉使用的激光器主要為單頻激光器和雙頻激光器。較早使用的激光測(cè)量?jī)x器是以單頻激光為基礎(chǔ)的單頻干涉儀，但該干涉儀受環(huán)境因素的影響比較嚴(yán)重，尤其是在測(cè)量環(huán)境惡劣、測(cè)量距離較長(zhǎng)時(shí)受影響更為突出。主要是因?yàn)樗a(chǎn)生的是一直流信號(hào)，在大距離測(cè)量時(shí)光能的衰減、空氣湍流的存在、背景光強(qiáng)的變化等對(duì)激光束的干擾都會(huì)使光束發(fā)生偏移，不可避免的使激光束強(qiáng)度發(fā)生變化，從而導(dǎo)致直流光強(qiáng)和電平的漂移。由于單頻干涉儀在測(cè)量時(shí)很大程度上受直流放大器的漂移、光接收器靈敏度和激光功率起伏的限制，因此單頻激光干涉儀在高精度測(cè)量中是很難利用的。

在單頻激光干涉儀的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的雙頻激光干涉儀是一種外差干涉儀，其最顯著的特點(diǎn)是利用載波技術(shù)將被測(cè)物理量信息轉(zhuǎn)換成調(diào)頻或調(diào)幅信號(hào)，它克服了普通單頻干涉儀測(cè)量信號(hào)直流漂移的問題，具有信號(hào)噪聲小、抗環(huán)境干擾、允許光源多通道復(fù)用等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于先進(jìn)制造行業(yè)和納米技術(shù)領(lǐng)域作為距離測(cè)量、速度測(cè)量、振動(dòng)測(cè)量、形貌測(cè)量，實(shí)時(shí)位置測(cè)控等。

目前使用的雙頻激光器主要有塞曼雙頻激光、雙縱模雙頻激光以及清華大學(xué)張書練教授課題組提出的雙折射率雙頻激光。塞曼雙頻激光利用塞曼效應(yīng)，該效應(yīng)是指若把光源放在磁場(chǎng)中，光源發(fā)出的譜線將發(fā)生分裂的這種現(xiàn)象。塞曼雙頻激光器輸出頻差一般在1MHz以下，一般不用于高速精密激光外差干涉測(cè)量。雙縱模激光器是通過控制激光器的腔長(zhǎng)等，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)激光諧振腔中輸出兩個(gè)縱模頻率的激光，縱模頻差可達(dá)600MHz－1GHz(對(duì)應(yīng)的激光管長(zhǎng)度為150mm－250mm)。雙折射雙頻激光為在單縱模激光諧振腔內(nèi)，插入一塊具有雙折射效應(yīng)的光學(xué)元件如石英晶體、方解石等等，使得腔內(nèi)的激光分裂成具有不同光學(xué)諧振腔長(zhǎng)的o光和e光，這兩束正交線偏振的雙頻激光振蕩輸出，其頻差為3－40MHz之間，可通過調(diào)節(jié)雙折射晶體的應(yīng)力得到所需的頻差。

在上述的三種雙頻激光器中，其共同特點(diǎn)為激光頻率調(diào)整難度較大，且頻率差調(diào)整范圍較有限，比如塞曼的頻差只能在比較小的范圍調(diào)節(jié)，雙縱模激光頻差只能在比較大的范圍調(diào)節(jié)，而雙折射雙頻只能在中間某個(gè)范圍調(diào)節(jié)。另外，這些雙頻激光器的兩個(gè)頻率的激光諧振腔在幾何路徑上完全共程，兩個(gè)頻率相互影響，在改變激光器的一個(gè)頻率時(shí)，往往對(duì)另外一個(gè)頻率造成影響，不易調(diào)頻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙頻光源裝置，旨在解決傳統(tǒng)雙頻光源裝置頻率調(diào)節(jié)范圍小、頻率調(diào)節(jié)困難的問題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種雙頻光源裝置，包括泵浦單元、諧振腔單元以及用于將所述泵浦單元發(fā)出的泵浦光耦合至所述諧振腔單元的耦合單元；所述諧振腔單元包括共程光路段和非共程光路段，所述共程光路段設(shè)有增益介質(zhì)，所述非共程光路段包括獨(dú)立傳輸且光程不同的第一偏振段和第二偏振段，所述第一偏振段和第二偏振段傳輸?shù)募す馄穹较虿煌凰龉渤坦饴范魏退龅谝黄穸螛?gòu)成第一諧振腔，所述共程光路段和所述第二偏振段構(gòu)成第二諧振腔；所述雙頻光源裝置還包括用于將所述第一諧振腔產(chǎn)生的第一頻率激光和所述第二諧振腔產(chǎn)生的第二頻率激光輸出的輸出單元。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案：

所述共程光路段和非共程光路段形成環(huán)形的諧振腔單元，所述共程光路段包括位于所述非共程光路段一側(cè)的第一共程段和位于所述非共程光路段另一側(cè)的第二共程段，所述第一共程段通過第一偏振分光單元連接所述第一偏振段的一端和第二偏振段的一端，所述第二共程段通過第二偏振分光單元連接所述第一偏振段的另一端和第二偏振段的另一端，所述增益介質(zhì)發(fā)出的光經(jīng)所述第一諧振腔形成所述第一頻率激光，所述增益介質(zhì)發(fā)出的光經(jīng)所述第二諧振腔形成所述第二頻率激光。

所述共程光路段和非共程光路段形成線形的諧振腔單元，所述共程光路段包括第一共程段和第二共程段，所述耦合單元、所述第一共程段、所述非共程光路段、所述第二共程段和所述輸出單元依序設(shè)置，所述增益介質(zhì)設(shè)置于所述第一共程段和/或第二共程段，所述第一共程段通過第一偏振分光單元連接所述第一偏振段的一端和第二偏振段的一端，所述第二共程段通過第二偏振分光單元連接所述第一偏振段的另一端和第二偏振段的另一端。

所述共程光路段和非共程光路段形成線形的諧振腔單元，所述共程光路段包括第三共程段，所述耦合單元、所述第三共程段、所述非共程光路段和所述輸出單元依序設(shè)置，所述增益介質(zhì)設(shè)置于所述第三共程段，所述第三共程段通過第三偏振分光單元連接所述第一偏振段和第二偏振段。

所述輸出單元設(shè)置于所述共程光路段；

或者，所述輸出單元包括設(shè)置于所述第一偏振段的第一輸出單元和設(shè)置于所述第二偏振段的第二輸出單元。

在所述共程光路段設(shè)有一單縱模單元，或者在所述第一偏振段和第二偏振段各設(shè)有一單縱模單元。

在所述第一偏振段和/或第二偏振段設(shè)有可調(diào)衰減單元。

所述共程光路段、第一偏振段及第二偏振段的傳輸媒介均為光纖。

所述共程光路段、第一偏振段及第二偏振段的傳輸媒介均為自由空間。

所述共程光路段的傳輸媒介為自由空間，所述第一偏振段及第二偏振段的傳輸媒介為光纖；

或者，所述共程光路段的傳輸媒介為光纖，所述第一偏振段及第二偏振段的傳輸媒介為自由空間。

本實(shí)用新型提供的雙頻光源裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、該雙頻光源裝置存在兩個(gè)諧振腔(第一諧振腔和第二諧振腔)，這兩個(gè)諧振腔有共同的部分(共程光路段)，也有不同的部分(第一偏振段和第二偏振段)，第一偏振段和第二偏振段的光程不同，導(dǎo)致第一諧振腔和第二諧振腔產(chǎn)生不同的頻率，獲得雙頻激光，該雙頻光源裝置不同于兩個(gè)獨(dú)立的單頻光源的組合，第一諧振腔和第二諧振腔共用相同的增益介質(zhì)、相同的泵浦單元，因此產(chǎn)生的雙頻激光在經(jīng)過偏振態(tài)調(diào)整一致后能夠?qū)崿F(xiàn)外差干涉，可用于多種物理量的精密測(cè)量，而兩個(gè)獨(dú)立的單頻激光產(chǎn)生的激光不能發(fā)生外差干涉。

2、由于存在非共程光路，第一偏振段和第二偏振段相互獨(dú)立，因此調(diào)整其中一個(gè)激光諧振腔的頻率不會(huì)影響另外一個(gè)激光諧振腔的頻率，因此改變頻率便捷，還能實(shí)現(xiàn)寬帶的頻率調(diào)節(jié)范圍；

3、由于存在共程光路段，使得溫度等外界環(huán)境變化對(duì)兩個(gè)諧振腔的頻率影響基本相同，在利用第一頻率激光和第二頻率激光進(jìn)行外差干涉時(shí)，其頻率差值可以抵消這種影響，因此該雙頻光源裝置具有較強(qiáng)的抗干擾性。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的第一種雙頻光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的第二種雙頻光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的一種雙頻光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的一種雙頻光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型第四實(shí)施例提供的第一種雙頻光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型第四實(shí)施例提供的第二種雙頻光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型第五實(shí)施例提供的一種雙頻光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型第六實(shí)施例提供的一種雙頻光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本實(shí)用新型第七實(shí)施例提供的一種雙頻光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述：

請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種雙頻光源裝置，包括泵浦單元10、耦合單元20，以及諧振腔單元，其中，泵浦單元10發(fā)出泵浦光，耦合單元20將泵浦光耦合至諧振腔單元。諧振腔單元包括共程光路段和非共程光路段。該共程光路段設(shè)有增益介質(zhì)30，非共程光路段包括獨(dú)立傳輸且光程不同的第一偏振段401和第二偏振段402，第一偏振段401傳輸?shù)谝环N偏振方向的光，本實(shí)施例以S光為例；第二偏振段402傳輸?shù)诙N偏振方向的光，本實(shí)施例以P光為例，S光與P光的偏振方向垂直。共程光路段和第一偏振段401構(gòu)成第一諧振腔，共程光路段和第二偏振段402構(gòu)成第二諧振腔，該雙頻光源裝置還包括用于將第一諧振腔產(chǎn)生的第一頻率激光和第二諧振腔產(chǎn)生的第二頻率激光輸出的輸出單元50。

該雙頻光源裝置是一種雙諧振腔光源，即第一諧振腔和第二諧振腔，而這兩個(gè)諧振腔存在一段共用光路，還存在一段獨(dú)立的非共用光路，即第一偏振段401和第二偏振段402，由于第一偏振段401和第二偏振段402的光程不同，使第一諧振腔和第二諧振腔的光程不同，進(jìn)而使得這兩個(gè)諧振腔產(chǎn)生頻率不同的第一頻率激光和第二頻率激光。又由于這兩個(gè)諧振腔共用同一增益介質(zhì)30和泵浦單元10，使得該雙頻光源裝置產(chǎn)生的雙頻激光在其偏振態(tài)被調(diào)整為一致后可用于外差干涉，不同于傳統(tǒng)的兩個(gè)單頻光源的組合。

具體地，使第一偏振段401和第二偏振段402形成一定的光程差的手段有很多，例如第一偏振段401和第二偏振段402的傳輸介質(zhì)相同而長(zhǎng)度不同，或者第一偏振段401和第二偏振段402的傳輸介質(zhì)相同，長(zhǎng)度相同但是在第一偏振段401或第二偏振段402上設(shè)置一改變光程的晶體等等，本實(shí)施例可以采用但不局限于通過上述手段產(chǎn)生光程差。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的雙頻光源裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.該雙頻光源裝置存在兩個(gè)諧振腔(第一諧振腔和第二諧振腔)，這兩個(gè)諧振腔有共同的部分(共程光路段)，也有不同的部分(第一偏振段401和第二偏振段402)，第一偏振段401和第二偏振段402的光程不同產(chǎn)生不同的頻率，獲得雙頻激光，該雙頻光源裝置不同于兩個(gè)獨(dú)立的單頻光源的組合，第一諧振腔和第二諧振腔共用相同的增益介質(zhì)30、相同的泵浦單元10，因此產(chǎn)生的雙頻激光在其偏振態(tài)被調(diào)整為一致后能夠?qū)崿F(xiàn)外差干涉，可用于多種物理量的精密測(cè)量，而兩個(gè)獨(dú)立的單頻激光產(chǎn)生的激光不能發(fā)生外差干涉。

2.由于存在非共程光路，第一偏振段401和第二偏振段402相互獨(dú)立，因此調(diào)整其中一個(gè)激光諧振腔的頻率不會(huì)影響另外一個(gè)激光諧振腔的頻率，因此改變頻率便捷，還能實(shí)現(xiàn)寬帶的頻率調(diào)節(jié)范圍；

3.由于存在共程光路段，使得溫度等外界環(huán)境變化對(duì)兩個(gè)諧振腔的頻率影響基本相同，在利用第一頻率激光和第二頻率激光進(jìn)行外差干涉時(shí)，其頻率差值可以抵消這種影響，因此該雙頻光源裝置具有較強(qiáng)的抗干擾性。

作為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種改進(jìn)方案，如圖3，當(dāng)泵浦單元和耦合單元之間為自由空間時(shí)，雙頻光源裝置還包括設(shè)置于泵浦單元10和耦合單元20之間的準(zhǔn)直聚焦單元60，用于將泵浦光準(zhǔn)直并聚焦到耦合單元20中。具體地，該耦合單元20的類型和結(jié)構(gòu)可以根據(jù)該雙頻光源裝置的傳輸介質(zhì)(光纖或自由空間)合理選擇。

進(jìn)一步地，該雙頻光源裝置的諧振腔單元可以是環(huán)形的，也可以是線形的。雙頻激光的傳輸媒介可以是光纖，該光纖為保偏光纖；也可以是自由空間，或者是光纖和自由空間的組合，以下通過幾個(gè)具體的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。

實(shí)施例一：

如圖1，在本實(shí)用新型第一實(shí)施例中，雙頻光源裝置具有上述基本結(jié)構(gòu)，即：泵浦單元10、耦合單元20、諧振腔單元、增益介質(zhì)30和輸出單元50，本實(shí)施例不進(jìn)行重復(fù)說明。在本實(shí)施例中，共程光路段和非共程光路段形成環(huán)形的諧振腔單元，且采用光纖傳輸。共程光路段包括位于非共程光路段一側(cè)的第一共程段和位于非共程光路段另一側(cè)的第二共程段，第一共程段通過第一偏振分光單元701連接第一偏振段401的一端和第二偏振段402的一端，第二共程段通過第二偏振分光單元702連接第一偏振段401的另一端和第二偏振段402的另一端，其中的第一偏振分光單元701和第二偏振分光單元702均對(duì)S光進(jìn)行反射，對(duì)P光進(jìn)行透射，進(jìn)而將S光和P光分離，分別進(jìn)入第一偏振段401和第二偏振段402，不會(huì)使S光和P光的路徑混淆。增益介質(zhì)30可以向兩側(cè)發(fā)光，其發(fā)出的光經(jīng)第一諧振腔形成第一頻率激光，經(jīng)第二諧振腔形成第二頻率激光，此時(shí)第一頻率激光和第二頻率激光方向相反。增益介質(zhì)30也可以向一側(cè)發(fā)光，其中的S光和P光由上述第一偏振分光單元701和第二偏振分光單元702分別導(dǎo)入第一諧振腔和第二諧振腔，此時(shí)第一頻率激光和第二頻率激光方向相同。

在本實(shí)施例的全光纖光路中，增益介質(zhì)30的存在形式可有兩種，其一，增益介質(zhì)30為一獨(dú)立的增益器件，連接于第一共程段或者第二共程段的光纖上。其二，增益介質(zhì)30和共程光路段的光纖兩者合二為一，如采用具有增益功能的摻雜光纖為共程光路段時(shí)，摻雜光纖既為增益介質(zhì)，又是共程光路段。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的泵浦單元10發(fā)出的泵浦光通過輸入光纖801進(jìn)入耦合單元20，該耦合單元20可以采用波分復(fù)用器，耦合單元20通過第一光纖802連接增益介質(zhì)30，該增益介質(zhì)30可以是上述的獨(dú)立增益器件，或者是和第一光纖802或者和第二光纖803合二為一。當(dāng)采用增益器件時(shí)，增益介質(zhì)30的兩側(cè)分別連接第一光纖802和第二光纖803，該第一光纖802和第二光纖803分別為第一共程段和第二共程段的傳輸媒介。第一偏振段401和第二偏振段402分別采用第三光纖804和第四光纖805作為傳輸媒介。第一光纖802的另一端通過第一偏振分光單元701連接著第三光纖804的一端和第四光纖805的一端，在第二光纖803的另一端通過第二偏振分光單元702連接著第三光纖804的另一端和第四光纖805的另一端，第一偏振分光單元701和第二偏振分光單元702將S光反射至第三光纖804，將P光透射至第四光纖805。

在本實(shí)施例中，如圖1，輸出單元50可以設(shè)置于共程光路段，即設(shè)置于第一光纖802或者第二光纖803上。當(dāng)?shù)谝活l率激光和第二頻率激光傳輸方向相同時(shí)，輸出單元50采用單向輸出單元，當(dāng)?shù)谝活l率激光和第二頻率激光傳輸方向相反時(shí)，輸出單元50采用雙向輸出單元503。

在本實(shí)施例中，如圖2，輸出單元50也可以設(shè)置于第一偏振段401和第二偏振段402，即在第三光纖804上設(shè)置第一輸出單元501，在第四光纖805上設(shè)置第二輸出單元502。

進(jìn)一步參考圖1，為了進(jìn)一步防止第一頻率激光和第二頻率激光受到逆向激光的干擾，可以在第三光纖804和第四光纖805上各設(shè)一個(gè)隔離器90。當(dāng)?shù)谝活l率激光和第二頻率激光同向傳輸時(shí)，隔離器還可以設(shè)置于第一光纖802或者第二光纖803上。

在本實(shí)施例中，激光在諧振腔中傳輸會(huì)有損耗，為了避免第一諧振腔和第二諧振腔的光功率相差過大，可以在第三光纖804和第四光纖805上各設(shè)置一個(gè)可調(diào)衰減單元100，或者在二者之一上設(shè)置一個(gè)可調(diào)衰減單元100。

在本實(shí)施例中，還可以在第一光纖802或第二光纖803上設(shè)置單縱模單元110，或者在第三光纖804和第四光纖805上各設(shè)置一單縱模單元110，用于實(shí)現(xiàn)激光器的單縱模，以便實(shí)現(xiàn)激光的高相干性，甚至接近于理想相干光源。該單縱模單元110可以是窄帶濾波器，也可以是由兩個(gè)準(zhǔn)直透鏡和二者之間的F-P干涉儀構(gòu)成的單元。

實(shí)施例二：

如圖3，在本實(shí)用新型第二實(shí)施例中，雙頻光源裝置具有上述基本結(jié)構(gòu)，即：泵浦單元10、耦合單元20、諧振腔單元、增益介質(zhì)30和輸出單元50，本實(shí)施例不進(jìn)行重復(fù)說明。在本實(shí)施例中，共程光路段和非共程光路段形成環(huán)形的諧振腔單元，且采用自由空間傳輸。即，本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的雙頻光源裝置與實(shí)施例一提供的雙頻光源裝置不同的是，本實(shí)施例將傳輸媒介變換為自由空間，而不是采用光纖。由于采用自由空間傳輸，上述耦合單元20可采用雙色鏡，并且增加若干個(gè)反射鏡120與該雙色鏡形成環(huán)形光路。上述增益介質(zhì)30為獨(dú)立的增益器件?；蛘撸鲆娼橘|(zhì)30采用增益氣體，該增益氣體由一容器密封，該容器的兩端直接無間隙對(duì)接于相鄰器件，或者，該容器的兩端密封且距離相鄰器件還有一段自由空間。

進(jìn)一步地，還可以在泵浦單元10和耦合單元20之間設(shè)置準(zhǔn)直聚焦單元60。

在輸出方面，優(yōu)選在共程光路上設(shè)置輸出單元50，具體可以包括一輸出鏡504，當(dāng)?shù)谝活l率激光和第二頻率激光同向傳輸時(shí)，可以通過該輸出鏡504輸出。若第一頻率激光和第二頻率激光反向傳輸時(shí)，也可以在輸出鏡504輸出。還可以在輸出鏡504的一個(gè)輸出方向設(shè)置棱鏡505，在該輸出鏡504的另一輸出方向設(shè)置半反半透鏡506，第一頻率激光經(jīng)過該棱鏡505反射至半反半透鏡506，第二頻率激光由輸出鏡504直接向半反半透鏡506輸出，兩束激光于半反半透鏡506處同方向輸出，待使用時(shí)進(jìn)行分離。

當(dāng)然，以上輸出方式僅是優(yōu)選方案，也可以在第一偏振段401和第二偏振段402上設(shè)置輸出單元50。

與上述實(shí)施例一相同地，還可以在第一偏振段401和第二偏振段402上各設(shè)一隔離器90，或者當(dāng)?shù)谝活l率激光和第二頻率激光同向傳輸時(shí)，于共程光路段上設(shè)置隔離器90。

進(jìn)一步地，還可以如實(shí)施例一在第一偏振段401和第二偏振段402上各設(shè)置一單縱模單元110，或者在共程光路段設(shè)置一單縱模單元110。

進(jìn)一步地，還可以如實(shí)施例一在第一偏振段401或者第二偏振段402上設(shè)置可調(diào)衰減單元100?；蛘咴诘谝黄穸?01和第二偏振段402上各設(shè)置一可調(diào)衰減單元100。

實(shí)施例三：

如圖4，在本實(shí)用新型第三實(shí)施例中，雙頻光源裝置具有上述基本結(jié)構(gòu)，即：泵浦單元10、耦合單元20、諧振腔單元、增益介質(zhì)30和輸出單元50，本實(shí)施例不進(jìn)行重復(fù)說明。在本實(shí)施例中，共程光路段和非共程光路段形成環(huán)形的諧振腔單元，且采用自由空間和光纖混合傳輸。即，本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的雙頻光源裝置與實(shí)施例一提供的雙頻光源裝置不同的是，使第一偏振段401和第二偏振段402分別通過第五光纖806和第六光纖807傳輸，使共程光路段通過自由空間傳輸，增益介質(zhì)30可以為獨(dú)立的增益器件；或者增益介質(zhì)30采用增益氣體，該增益氣體由一容器密封，該容器的兩端直接無間隙對(duì)接于相鄰器件，或者該容器的兩端密封且距離相鄰器件還有一段自由空間?；蛘撸沟谝黄穸?01和第二偏振段402分別通過自由空間傳輸，使共程光路段通過光纖傳輸。當(dāng)共程光路段采用自由空間傳輸時(shí)，耦合單元20優(yōu)選采用雙色鏡，并增加若干個(gè)反射鏡120與該雙色鏡形成環(huán)形光路。當(dāng)共程光路段采用光纖傳輸時(shí)，耦合單元20可以采用波分復(fù)用器，并在第一偏振段401和第二偏振段402中增加若干反射鏡120以形成兩條獨(dú)立光路。

關(guān)于輸出方面，當(dāng)共程光路段為自由空間傳輸時(shí)，輸出單元50可以設(shè)置于共程光路段，其結(jié)構(gòu)同實(shí)施例二所述，本實(shí)施例不再贅述。輸出單元50也可以設(shè)置于第一偏振段401和第二偏振段402，具體地，在第一偏振段401設(shè)置第一輸出單元501，在第二偏振段402設(shè)置第二輸出單元502。當(dāng)共程光路段為光纖傳輸時(shí)，輸出單元50優(yōu)選設(shè)置在共程光路段，采用一個(gè)單向或雙向輸出單元即可。

同上述實(shí)施例一所示，該雙頻光源裝置還可以在適當(dāng)位置設(shè)置隔離器90、可調(diào)衰減單元和單縱模單元，其設(shè)置位置和工作原理如實(shí)施例一或二所示，具體不再贅述。

實(shí)施例四：

如圖5，在本實(shí)用新型第四實(shí)施例中，雙頻光源裝置具有上述基本結(jié)構(gòu)，即：泵浦單元10、耦合單元20、諧振腔單元、增益介質(zhì)30和輸出單元50，本實(shí)施例不進(jìn)行重復(fù)說明。在本實(shí)施例中，共程光路段和非共程光路段形成線形的諧振腔單元，即直腔結(jié)構(gòu)。且傳輸媒介為全光纖，增益介質(zhì)30采用獨(dú)立增益器件或者與共程光路段的光纖合二為一。其中，共程光路段包括第一共程段和第二共程段，泵浦單元10、耦合單元20、第一共程段、非共程光路段、第二共程段和輸出單元50依序設(shè)置，增益介質(zhì)30設(shè)置于第一共程段或者第二共程段，第一共程段通過第一偏振分光單元701連接第一偏振段401的一端和第二偏振段402的一端，第二共程段通過第二偏振分光單元702連接第一偏振段401的另一端和第二偏振段402的另一端。耦合單元20、第一共程段、第一偏振段401、第二共程段和輸出單元50或腔鏡形成直腔型的第一諧振腔，耦合單元20、第一共程段、第二偏振段402、第二共程段和輸出單元50或腔鏡形成直腔型的第二諧振腔。

進(jìn)一步地，上述第一共程段采用第七光纖808，增益介質(zhì)30設(shè)置于第七光纖808上，上述第二共程段采用第八光纖809，非共程光路段的第一偏振段401采用第九光纖810，第二偏振段402采用第十光纖811，第九光纖810和第十光纖811的一端通過第一偏振分光單元701連接于第七光纖808，第九光纖810和第十光纖811的另一端通過第二偏振分光單元702連接于第八光纖809。

在本實(shí)施例中，第一偏振分光單元701和第二偏振分光單元702將S光反射至第九光纖810，將P光透射至第十光纖811。

在圖5所示的雙頻光源裝置中，在第八光纖809末端設(shè)置輸出單元50，S光和P光分別在第一諧振腔和第二諧振腔振蕩形成激光，輸出單元50兼作腔鏡和輸出。

在另一實(shí)施例中，如圖6，可以在第九光纖810和第十光纖811上分別設(shè)置第一輸出單元501和第二輸出單元502，此時(shí)需要在第八光纖的末端設(shè)置腔鏡140，如圖6。

在本實(shí)施例中，還可以在第七光纖808或者第八光纖809上設(shè)置單縱模單元110，或者在第九光纖810和第十光纖811上各設(shè)一單縱模單元110。

在本實(shí)施例中，還可以在第九光纖810或者第十光纖811上設(shè)置可調(diào)衰減單元100，或者在第九光纖810和第十光纖811上各設(shè)一可調(diào)衰減單元100。

實(shí)施例五：

如圖7，在本實(shí)用新型第五實(shí)施例中，雙頻光源裝置具有上述基本結(jié)構(gòu)，即：泵浦單元10、耦合單元20、諧振腔單元、增益介質(zhì)30和輸出單元50，本實(shí)施例不進(jìn)行重復(fù)說明。在本實(shí)施例中，共程光路段和非共程光路段形成線形的諧振腔單元，即直腔結(jié)構(gòu)。其中，共程光路段僅包括第三共程段130，泵浦單元10、耦合單元20、第三共程段130、非共程光路段和輸出單元50依序設(shè)置，輸出單元50包括第一輸出單元501和第二輸出單元502，第一輸出單元501設(shè)置于第一偏振段401的端部，第二輸出單元502設(shè)置于第二偏振段402的端部。增益介質(zhì)30設(shè)置于第三共程段130，第三共程段130通過第三偏振分光單元703連接第一偏振段401的一端和第二偏振段402的一端。耦合單元20、第三共程段130、第一偏振段401和第一輸出單元501構(gòu)成第一諧振腔，耦合單元20、第三共程段130、第二偏振段402和第二輸出單元502構(gòu)成第二諧振腔。通過第三偏振分光單元703可使S光在第一諧振腔中傳輸，使P光在第二諧振腔中傳輸。

進(jìn)一步地，上述第三共程段130、第一偏振段401和第二偏振段402均采用光纖作為傳輸媒介，或者均采用自由空間作為傳輸媒介，或者采用光纖和自由空間混合傳輸。當(dāng)?shù)谌渤潭?30采用光纖傳輸時(shí)，增益介質(zhì)30采用獨(dú)立增益器件或者與第三共程段130的光纖合二為一。當(dāng)?shù)谌渤潭?30采用自由空間傳輸時(shí)，增益介質(zhì)30可采用獨(dú)立增益器件；或者采用增益氣體，該增益氣體由一容器密封，該容器的兩端直接無間隙對(duì)接于相鄰器件，或者該容器的兩端密封且距離相鄰器件還有一段自由空間。

在本實(shí)施例中，還可以在第一偏振段401和第二偏振段402上設(shè)置單縱模單元110，或者在第三共程段130上設(shè)一單縱模單元110。

在本實(shí)施例中，還可以在第一偏振段401和第二偏振段402上設(shè)置可調(diào)衰減單元100，或者，在第一偏振段401或第二偏振段402設(shè)一可調(diào)衰減單元100。

實(shí)施例六：

如圖8，在本實(shí)用新型第六實(shí)施例中，雙頻光源裝置具有上述基本結(jié)構(gòu)，即：泵浦單元10、耦合單元20、諧振腔單元、增益介質(zhì)30和輸出單元50，本實(shí)施例不進(jìn)行重復(fù)說明。在本實(shí)施例中，共程光路段和非共程光路段形成線形的諧振腔單元，即直腔結(jié)構(gòu)，且傳輸媒介為自由空間。增益介質(zhì)30采用獨(dú)立增益器件；或者增益介質(zhì)30采用增益氣體，該增益氣體由一容器密封，該容器的兩端直接無間隙對(duì)接于相鄰器件，或者該容器的兩端密封且距離相鄰器件還有一段自由空間。具體地，本實(shí)施例與實(shí)施例四提供的雙頻光源裝置類似，其共程光路段包括第一共程段和第二共程段，耦合單元20、第一共程段、非共程光路段、第二共程段和輸出單元50依序設(shè)置，增益介質(zhì)30設(shè)置于第一共程段或者第二共程段，第一共程段通過第一偏振分光單元701連接第一偏振段401的一端和第二偏振段402的一端，第二共程段通過第二偏振分光單元702連接第一偏振段401的另一端和第二偏振段402的另一端。耦合單元20、第一共程段、第一偏振段401、第二共程段和輸出單元50形成直腔型的第一諧振腔，耦合單元20、第一共程段、第二偏振段402、第二共程段和輸出單元50形成直腔型的第二諧振腔。區(qū)別在于，第一共程段、非共程光路段和第二共程段均采用自由空間傳輸，即可通過空氣傳輸，而不需采用光纖。在本實(shí)施例中，需增加若干反射鏡120，使第一偏振分光單元701和第二偏振分光單元702反射的S光按照一定的路徑傳輸。輸出單元50優(yōu)選設(shè)置于第二偏振分光單元702的輸出方向。

同樣地，本實(shí)施例也可以在第一偏振段401和第二偏振段402上設(shè)置單縱模單元110，或者在第一共程段或第二共程段上設(shè)一單縱模單元110。

還可以在第一偏振段401和第二偏振段402上設(shè)置可調(diào)衰減單元100，或者，在第一偏振段401或第二偏振段402設(shè)一可調(diào)衰減單元100。

實(shí)施例七：

如圖9，在本實(shí)用新型第七實(shí)施例中，雙頻光源裝置具有上述基本結(jié)構(gòu)，即：泵浦單元10、耦合單元20、諧振腔單元、增益介質(zhì)30和輸出單元50，本實(shí)施例不進(jìn)行重復(fù)說明。在本實(shí)施例中，共程光路段和非共程光路段形成線形的諧振腔單元，即直腔結(jié)構(gòu)，且傳輸媒介為自由空間和光纖的組合。具體地，本實(shí)施例與實(shí)施例四提供的雙頻光源裝置類似，其共程光路段包括第一共程段和第二共程段，耦合單元20、第一共程段、非共程光路段、第二共程段和輸出單元50依序設(shè)置，增益介質(zhì)30設(shè)置于第一共程段或者第二共程段，第一共程段通過第一偏振分光單元701連接第一偏振段401的一端和第二偏振段402的一端，第二共程段通過第二偏振分光單元702連接第一偏振段401的另一端和第二偏振段402的另一端。耦合單元20、第一共程段、第一偏振段401、第二共程段和輸出單元50形成直腔型的第一諧振腔，耦合單元20、第一共程段、第二偏振段402、第二共程段和輸出單元50形成直腔型的第二諧振腔。區(qū)別在于，第一共程段和第二共程段均采用自由空間傳輸，即可通過空氣傳輸，而不需采用光纖，增益介質(zhì)30為設(shè)置在第一共程段或第二共程段的增益器件。或者增益介質(zhì)30采用增益氣體，該增益氣體由一容器密封，該容器的兩端直接無間隙對(duì)接于相鄰器件，或者該容器的兩端密封且距離相鄰器件還有一段自由空間。第一偏振段401和第二偏振段402采用光纖傳輸。輸出單元50優(yōu)選設(shè)置于第二偏振分光單元702的輸出方向，當(dāng)然也可以在第一偏振段401和第二偏振段402各設(shè)置一個(gè)輸出單元50。

在另一實(shí)施例中，還可以將第一共程段和第二共程段的傳輸媒介設(shè)為光纖，增益介質(zhì)30與第一共程段或第二共程段的光纖合二為一，或者采用獨(dú)立增益器件。

將第一偏振段401和第二偏振段402的傳輸媒介設(shè)為自由空間。輸出單元50優(yōu)選設(shè)置于第一共程段或第二共程段。

同樣地，本實(shí)施例也可以在第一偏振段401和第二偏振段402上設(shè)置單縱模單元110，或者在第一共程段或第二共程段上設(shè)一單縱模單元110。

還可以在第一偏振段401和第二偏振段402上設(shè)置可調(diào)衰減單元100，或者，在第一偏振段401或第二偏振段402設(shè)一可調(diào)衰減單元100。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的雙頻光源裝置采用特殊的諧振腔單元，即兩個(gè)諧振腔共用相同泵浦單元10和增益介質(zhì)30，即能夠獲得不同頻率激光，又可采用該雙頻激光進(jìn)行外差干涉。與傳統(tǒng)的雙頻光源裝置相比，其頻率調(diào)節(jié)容易，調(diào)節(jié)范圍大，且抗干擾性強(qiáng)。

如上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。