一種窄線寬雷射器的製作方法
2023-12-02 16:47:26 4
專利名稱：一種窄線寬雷射器的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體雷射器技術領域，特別是指一種新型高功率窄線寬雷射器。
技術背景
F-P腔是光學和雷射研究中的重要工具。環形F-P腔的透射光具有與F-P腔相 同的光譜結構，可以提供窄線寬光反饋。
目前環形F-P腔由分立元件構成。例如Yabai He and Brian J.Orr提出的結構，參見圖1所示，環形濾波器(Ringfilter)的三個反射鏡構成等效F-P腔，半導體雷射管 (LD，Laserdiode)發射出的雷射光束通過準直透鏡、分光稜鏡、部分反射鏡Ml等光學 器件入射到Ring filter構成的F_P腔中振蕩後，透射出的光經部分反射鏡M2後最終入射 到光折變晶體CPhoto-refractive crystal)上，其相位共軛光原路返回，經F_P腔後的折射光 反饋到TA，以此進行選模。
然而，而分立元件F-P腔的容易受到外界音頻、機械振動和溫度變化的幹擾和 影響，腔的體積比較大，系統的穩定性比較差。
二極體晶片(DC，Diodechip)技術是目前實現大功率雷射輸出的主要途徑。如 圖2、3所示，Sandra Stry等人採用Littrow，Iittman結構構成大功率外腔雷射器。
圖2所示為Sandra Stry等人採用Littrow結構大功率外腔雷射器示意圖。光柵一 級衍射返回構成反饋；雷射管的另一端面作為輸出。雷射波長可通過調節光柵的位置實 現。
圖3所示為Sandra Stry等人採用Littman結構構成大功率外腔雷射器示意圖。光 柵一級衍射被反射鏡反射回光柵，其一級衍射返回構成反饋；雷射管的另一端面作為輸 出。雷射波長可通過調節反射鏡的位置實現。
但是，Sandra Stry等人採用Littrow，Iittman結構構成大功率外腔雷射器線寬比 較寬；Yabai He and Brian J.Orr提出採用分立元件摺疊F-P腔，而分立元件F-P腔的容易受到外界音頻、機械振動和溫度變化的幹擾和影響，腔的體積比較大，系統的穩定性比較差。發明內容
有鑑於此，本發明的目的在於提出一種結構簡單、穩定的窄線寬雷射器，實現 窄線寬大功率輸出和頻率的大範圍調解。
基於上述目的本發明提供的一種窄線寬雷射器，包括二極體晶片DC、單塊環 形F-P腔、以及光柵或光折變晶體；
所述雷射器中各部件的布設使得DC後端發出的雷射光束作為輸出光輸出；DC 前端發出的雷射光束，從所述F-P腔的輸入面入射進入所述單塊環形F-P腔，經過至少兩 個反射面反射後，回到輸入面的入射點；從所述單塊環形F-P腔其中一個反射面透射的 光束入射到所述光柵/光折變晶體後，被按原路徑反饋回DC，以此進行選模。4
可選的，該雷射器中所述單塊環形F-P腔包含有三個光學面光線從輸入面入 射進入單塊環形F-P腔，經過在第一反射面反射後，到達第二反射面，經第二反射面反 射後回到輸入面的入射點；並且從反射面的透射光作為該單塊環形F-P腔的出射光，所 述從第一反射面的透射光作為該單塊環形F-P腔的出射光。
可選的，該雷射器中所述單塊環形F-P腔為等腰梯形六面體單塊結構，所述入 射面和第一反射面為梯形的兩腰所在面，所述第二反射面為梯形的下底所在面；
或者所述單塊環形F-P腔為等邊三角型五面體結構，等邊三角型三個邊所在平 面作為所述光學面。
可選的，該雷射器中所述單塊環形F-P腔為等腰梯形六面體單塊結構時，所述 入射面和第二反射面夾角為66.42。
可選的，該雷射器中所述單塊環形F-P腔入射面利用光學鍍膜技術鍍有合適反 射率Ra的反射膜，所述第一反射表明為高反射面，該表面高反射率Rb = Ra;所述第二 反射表明為全反射面。
可選的，該雷射器中所述單塊環形F-P腔的光學面均為微凸面型或均為平面；
或者所述單塊環形F-P腔的光學面為平面與微凸面組合、或微凸與平面及微凹 面的組合。
可選的，該雷射器中所述光柵為全息光柵、或者刻線光柵。
可選的，該雷射器中所述光柵為刻線密度為MOOg/mm、具有合適的衍射效率、 刻線面積大小為12.5mm X 12.5mm、厚度為6mm的全息衍射光柵；
所述光折變晶體為Rh:BaTi03非鍍膜元件，摻Rh的濃度為6ppm，尺寸為6.6mm X 5.1mm X 8.2mm，晶體光軸c沿著晶體的長邊方向。
可選的，該雷射器還包括準直透鏡，分別設置在所述DC的前後端，所述DC 發出的光束首先經過準直透鏡準直後再入射到其他光學器件或輸出。
可選的，該雷射器還包括有以下調節設備中的一種或一種以上組合
單塊環形F-P腔的調節設備，通過改變單塊環形F-P腔的內部光程來調節單塊環 形F-P腔決定的諧振頻率；或者通過旋轉單塊環形F-P腔，來改變入射光線、出射光線 的角度；
外腔的調節設備，通過改變雷射器外腔長度、光學性能來調節雷射頻率；
DC的調節設備，通過改變DC的輸入電流來改變DC輸出光頻率範圍；或者通 過改變DC的溫度來改變DC輸出光頻率範圍。
可選的，該雷射器中所述外腔的調節設備，包括通過改變入射至光柵/光折 變晶體的光束角度來調節光折變晶體選頻的調節裝置；或者通過改變光柵/光折變晶體 到單塊環形F-P腔或光柵/光折變晶體到DC的距離來調節光柵/光折變晶體選頻決定的 雷射振蕩頻率的調節裝置；
所述單塊環形F-P腔的調節設備包括以下一種或一種以上的組合
所述單塊環形F-P腔上粘接的壓電陶瓷，進行F-P腔諧振頻率的快速小範圍細 調；
設置於所述單塊環形F-P腔的溫控器件，進行F-P腔諧振頻率的慢速大範圍粗 調；
設置於所述單塊環形F-P腔微調螺釘或壓電陶瓷，用於改變單塊環形F-P腔的對 光柵/光折變晶體的反饋角度；
所述外腔的調節設備為用於調整光柵/光折變晶體角度的調節裝置；
所述DC的調節設備包括以下一種或一種以上的組合
DC熱沉，通過改變DC的溫度，改變DC輸出光頻率範圍。
從上面所述可以看出，本發明提供的窄線寬雷射器，通過把環形F-P腔的反射 鏡直接做在一塊光學材料上，解決分立元件環形F-P腔穩定性不好，易受到外界幹擾， 體積過大和系統複雜等問題。把反饋加在Diode chip上，實現窄線寬大功率輸出，同時 對光柵(或光折變晶體)進行調節，實現頻率的大範圍調解。
圖1為現有Yabai He and Brian J.Orr半導體雷射器結構示意圖2為現有Sandra Stry等人採用Littrow結構大功率外腔雷射器示意圖3為現有Sandra Stry等人採用Littman結構構成大功率外腔雷射器示意圖4為單塊環形F-P腔示意圖5為另一單塊環形F-P腔示意圖6為本發明第一個實施例的新型高功率窄線寬雷射器示意圖7為本發明第二個實施例的新型高功率窄線寬雷射器示意圖8為本發明實施例帶有調節部件的單塊環形F-P腔增強Littrow衍射結構雷射 器結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並 參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
本發明的技術方案如圖6，圖7所示。本發明的窄線寬雷射器主要包括二極 管晶片(DC) 5，準直透鏡(COL) 3、7，光柵(GT) 17或光折變晶體701(下文用光柵/光 折變晶體表示)，以及單塊環形F-P腔(MFC)8。其中，所述光柵17可以採用如全息 光柵、刻線光柵等。
發明的一個實施例中所述單塊環形F-P腔的結構，如圖4所示，為橫截面為等腰 梯形的六面體結構。光線輸入面上的A點入射進入環形F-P腔，經過在鍍有高反射膜的 反射表面上B點反射後，到C點，經C點所在的平面全反射後回到A點，形成環形腔， 其B點的透射光被全息光柵(或光折變晶體)反饋回Diode chip,由於F-P腔所具有更好 的選頻作用，使得整個光柵(或光折變晶體)外腔的選頻作用被極大地增強，其效果表現 為錐形放大器振蕩的頻率噪聲被進一步壓縮，從而實現雷射線寬的壓窄。
在該六面體上的2個光學表面中，A點所在表面為輸入輸出耦合面，該表面為平 面，利用光學鍍膜技術鍍有合適反射率Ra的反射膜，例如反射率Ra = 0.9至0.99。A 點所在的表面單獨構成等效F-P腔的兩端反射面。該表面可為平面，B點所在平面為高 反射面，該表面高反射率Rb = Ra，即與A點所在平面的反射率相同。C點所在平面為 摺疊面，該面為全反射面可不鍍膜，通過內全反射原理實現光束的摺疊。A點和C點所在的表面夾角為66.42°。光學加工中90°的角度公差和3個光學表面的塔差得到嚴格保 證。
優選的，利用低傳輸損耗的光學石英玻璃作為材料，通過光學加工使其形成 包含3個光學面的梯形六面體單塊結構形式。該梯形體底邊長度15mm，梯形側邊長 12mm, 厚度為6mm。
單塊環形F-P腔除了可做成三個光學面的梯形六面體結構外還可以做成三角型 五面體結構，如圖5所示。入射到單塊環形F-P腔的入射角為49.3°，設計單塊環形F-P 腔長12X 12X 12mm3，每個內角都為60°。此外還可以做成其他形狀，也不一定必須是 等邊或等角的對稱結構，也可以由三個以上的光學面組成，例如除入射面外還包含有三 個、四個或更多的反射面，只要是能在內部形成環形諧振就可以。
所述單塊環形F-P腔的光學面除均為平面外，根據需要還可以製作成光學面均 為微凸面型；或者單塊環形F-P腔的光學面為平面與微凸面組合、或微凸與平面及微凹 面的組合。
採用全息光柵的窄線寬雷射器實施例結構參見圖6所示，在本實施例中採用圖4 所示的單塊環形F-P腔。DC 5後端發出的雷射光束，經過鍍有高透射膜的後表面發出 後，經準直透鏡3準直後輸出；DC 5前端發出的雷射光束，經鍍有高透射膜的前表面發 出後，經準直透鏡7準直，然後經單塊環形F-P腔7透射後，入射到全息光柵17上，其 一級衍射原路返回，經單塊環形F-P腔7後的折射光反饋到DC 5，以此進行選模。在全 息光柵17背面上可以設置壓電陶瓷(PZT)601用於調節全息光柵的角度。
針對圖6例如功率IW波長為689nm的Diode chip (DC) 5發出的雷射光束， 經過鍍有高透射膜的後表面後，再經過焦距為4mm，數值孔徑為0.6的非球面準直透鏡3 準直，DC 5的光經光隔離器OIl後輸出。DC 5的鍍有高透射膜的另一端面的光以入射 角37.34°在兼做輸入輸出耦合面上的單塊F-P腔8的A點入射(由一個由單塊優質光學 石英玻璃材料加工構成的F-P腔8)，入射光在A點發生反射和折射。其中折射進入環 形F-P腔的光束部分，入射在鍍有高反射膜的反射表面上的B，在該點被反射後，返回到 摺疊面C點，以大於全反射的角度入射在C點，在C點發生全反射，折回到A點，形成 諧振，其B點的透射光以一定的角度入射在刻線密度為MOOg/mm、具有合適的衍射效率 (如一級衍射效率4% -58%之間)、刻線面積大小為12.5_X 12.5mm、厚度為6mm 的全息衍射光柵上，其一級衍射原路返回，反饋回DCDC 5。該光束強度在諧振頻率處達 到最大值，實現窄線寬雷射器。Diode chip (DC) 5入射到A點的反射光與經單塊環形諧振 在A的透射光的總合在諧振時最弱。將光柵17，Diode chip 5的前表面和環形F-P腔8 組成光柵外腔。環形F-P腔8的透射光具有與F-P腔相同的光譜結構，該透射光作為反 饋光沿著與原入射光束共線反向的路徑，經光柵17被返回到Diode Chip(DC) 5中。由於 F-P腔的選頻作用，使得光柵外腔的選頻作用被進一步增強，其效果表現為雷射振蕩的頻 率噪聲被進一步壓縮，從而實現雷射線寬的壓窄，得到短期線寬小於20kHz。
採用光折變晶體的窄線寬雷射器實施例結構參見圖7所示，在本實施例中採用 圖4所示的單塊環形F-P腔。DC 5後端發出的雷射光束，經過鍍有高透射膜的後表面 發出後，經準直透鏡3準直後輸出；DC 5前端發出的雷射光束，經鍍有高透射膜的前表 面發出後，經準直透鏡7準直，然後經單塊環形F-P腔7透射後，入射到光折變晶體701上，其相位共軛光原路返回，經單塊環形F-P腔7後的折射光反饋到DC 5，以此進行選 模。在光折變晶體701背面上可以設置壓電陶瓷(PZT)702用於調節全息光柵的角度。 在光折變晶體701背面上可以設置壓電陶瓷(PZT) 702用於調節光折變晶體701的角度。
針對圖7例如功率IW波長為689nm的Diode chip (DC)發出的雷射光束，經過 鍍有高透射膜的後表面後，再經過焦距為4mm，數值孔徑為0.6的非球面準直透鏡準直， DC的光經光隔離器OI後輸出。DC的鍍有高透射膜的另一端面的光以入射角37.34°在 兼做輸入輸出耦合面上的單塊F-P腔的A點入射，入射光在A點發生反射和折射。其中 折射進入環形F-P腔的光束部分，入射在鍍有高反射膜的反射表面上的B，在該點被反射 後，返回到摺疊面C點，以大於全反射的角度入射在C點，在C點發生全反射，折回到 A點，形成諧振，其B點的透射光入射到光折變晶體。
本實施例中，光折變晶體選用RkBaTiO3非鍍膜元件，該晶體為非鍍膜元件，摻 Rh的濃度為6ppm。尺寸為6.6mm X5.1mmX8.2mm，晶體光軸c沿著晶體的長邊方向。 光場在晶體內產生電荷重新分布，引起折射率調製，即自相位體全息光柵。光經由自相 位體全息光柵後產生相位共軛，光原路返回以此實現對DC的反饋，該光束強度在諧振頻 率處達到最大值，由於F-P腔的選頻作用，使得光柵外腔的選頻作用被進一步增強，其 效果表現為雷射振蕩的頻率噪聲被進一步壓縮，從而實現雷射線寬的壓窄。
在本發明中，單塊環形F-P腔決定的諧振頻率可通過粘接壓電陶瓷方法和控溫 技術分別實現快速小範圍細調和慢速大範圍粗調，實現對雷射頻率的調諧與控制，而光 柵選頻決定的雷射振蕩頻率可通過整體轉動單塊環形F-P腔實現。例如通過微調螺釘或 另外的壓電陶瓷改變單塊腔的角度。經過這些途徑，可將全息光柵(或光折變晶體)選 頻決定的雷射頻率與單塊F-P腔決定的雷射頻率調成接近一致。利用雷射振蕩的物理機 制，使得在單塊F-P腔的諧振頻率上產生雷射振蕩，並且可通過調整單塊溫度和粘接在 單塊上的壓電陶瓷片調整控制雷射頻率。並可通過改變支配單塊環形F-P腔轉動的壓電 陶瓷電壓或微調調節螺釘實現光柵(或光折變晶體)外腔對單塊環形F-P腔頻率的跟蹤或 同步。
本發明提供的雷射器中，還可以設置各種調節設備，主要包括如下幾種
單塊環形F-P腔的調節設備，可以是通過改變單塊環形F-P腔的內部光程來調節 單塊環形F-P腔決定的諧振頻率的調節設備，例如在所述單塊環形F-P腔上粘接的壓 電陶瓷，進行F-P腔諧振頻率的快速小範圍細調，在所述單塊環形F-P腔上設置熱沉等溫 控器件，進行F-P腔諧振頻率的慢速大範圍粗調。或者通過旋轉單塊環形F-P腔，來改 變入射光線、出射光線的角度的調節設備，例如在單塊環形F-P腔與底板連接部分設 置微調螺釘或壓電陶瓷，來改變單塊環形F-P腔的對光柵/光折變晶體的反饋角度。
外腔的調節設備，通過改變雷射器外腔長度、光學性能等來調節雷射頻率。例 如用於調整光柵/光折變晶體角度的調節裝置，通過改變入射至光柵/光折變晶體的光 束角度來調節光柵/光折變晶體選頻，從而決定雷射振蕩頻率；或者通過改變光柵/光折 變晶體到單塊環形F-P腔或光柵/光折變晶體到DC的距離來調節光柵/光折變晶體選頻 決定的雷射振蕩頻率。
DC的調節設備，通過改變DC的輸入電流來改變DC輸出光頻率範圍；或者通 過改變DC的溫度來改變DC輸出光頻率範圍，例如熱沉等。
參見圖8所示，圖8給出了帶有調節機構的全息光柵結構的單塊環形F-P腔增強 雷射器實施例。該雷射器主要包括光學隔離器(01)1，非球面準直透鏡調整架2，非球 面準直透鏡(Col) 3，Diodechip的熱沉4，DC 5，非球面準直透鏡調整架6，非球面準直 透鏡(Col) 7，單塊環形F-P腔(MFC) 8，單塊環形F_P腔熱沉9，可用於單塊的慢速大範 圍頻率調諧，調節架動板11，調節架定板12，微調螺釘13，用於單塊環形F-P腔的整體 調整，調節架壓電陶瓷14，用於單塊環形F-P腔的整體調諧；粘在單塊環形F-P腔上的 壓電陶瓷16，可用於環形F-P腔的快速頻率調諧；光柵GT 17，光柵固定架18。圖中， 10指示的是外腔雷射器輸出，15指示的是光柵衍射返回的光在單塊B面的反射光，該光 束可作為監測光。
圖8的實施例中，採用如圖4所示的環形單塊F-P腔結構。
Diode chip 5採用溫度傳感器和半導體製冷器4以及水冷裝置實現溫度控制。單 塊環形F-P腔8採用溫度傳感器和半導體製冷器9實現溫度控制。該單塊環形F-P腔8 的諧振頻率可通過粘接在該腔上的壓電陶瓷16的方法和對單塊環形F-P腔熱沉9精密控 溫技術分別作快速小範圍細調和慢速大範圍粗調，實現對雷射頻率的調諧與控制，而光 柵17選頻決定的雷射振蕩頻率可通過整體轉動單塊環形F-P腔8實現。例如通過微調螺 釘13或粘接在動板上的壓電陶瓷14改變單塊腔8的對光柵17的反饋角度。在改變角度 的過程中，固定在粘有壓電陶瓷14調節架動板11上的單塊環形F-P腔8和單塊環形F-P 腔熱沉9隨著動板11 一起旋轉，進入單塊環形F-P腔8的光束方向也隨著調節架動板11 的轉動改變相同的角度，實現對光柵的一級衍射光的波長反饋。經過這些途徑，可將光 柵17選頻決定的雷射頻率與單塊F-P腔8決定的雷射頻率調成接近一致。利用雷射振蕩 的物理機制，使得在單塊F-P腔8的諧振頻率上產生雷射振蕩，並且可通過調整單塊熱沉 9的溫度和粘接在單塊上的壓電陶瓷片16調整控制雷射頻率。可通過改變支配單塊F-P 腔轉動的壓電陶瓷14的電壓或微調調節螺釘13，帶動單塊環形F-P腔8隨著動板11 一 起旋轉，實現光柵外腔對單塊F-P腔頻率的跟蹤或同步。非球面準直透鏡調整架2、6用 於固定非球面鏡及雷射束準直的調整，單塊環形F-P腔8通過熱沉9固定在調節架動板 11上，調節架動板11可通過定板12上的微調螺釘調整。調節架定板12、DC熱沉4、 光隔離器011、非球面準直透鏡調整架2、6、光柵固定架17均被固定在底板18上。
以上所述的具體實施例僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明。 比如本發明中的DC可選用其他型號；單塊環形F-P腔的腔體也可選用其它形狀，尺 寸大小也可選用其它尺寸，66.42°角也可選用其它角度，單塊環形F-P腔材料也可選用 其它光學或雷射材料，鍍膜參數也可選用其它數值；光柵也可以採用刻線光柵或其他類 型；光折變晶體可採用其他晶體，摻雜濃度可選用其它濃度；TA發出的雷射波長可選用 其它波長數值等。總之，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、 改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種窄線寬雷射器，其特徵在於，包括二極體晶片DC、單塊環形F-P腔、以及 光柵或光折變晶體；所述雷射器中各部件的布設使得DC後端發出的雷射光束作為輸出光輸出；DC前端 發出的雷射光束，從所述F-P腔的輸入面入射進入所述單塊環形F-P腔，經過至少兩個反 射面反射後，回到輸入面的入射點；從所述單塊環形F-P腔其中一個反射面透射的光束 入射到所述光柵/光折變晶體後，被按原路徑反饋回DC，以此進行選模。
2.根據權利要求1所述的雷射器，其特徵在於，所述單塊環形F-P腔包含有三個光學 面光線從輸入面入射進入單塊環形F-P腔，經過在第一反射面反射後，到達第二反射 面，經第二反射面反射後回到輸入面的入射點；並且從反射面的透射光作為該單塊環形 F-P腔的出射光，所述從第一反射面的透射光作為該單塊環形F-P腔的出射光。
3.根據權利要求2所述的雷射器，其特徵在於，所述單塊環形F-P腔為等腰梯形六面 體單塊結構，所述入射面和第一反射面為梯形的兩腰所在面，所述第二反射面為梯形的 下底所在面；或者所述單塊環形F-P腔為等邊三角型五面體結構，等邊三角型三個邊所在平面作 為所述光學面。
4.根據權利要求3所述的雷射器，其特徵在於，所述單塊環形F-P腔為等腰梯形六面 體單塊結構時，所述入射面和第二反射面夾角為66.42°。
5.根據權利要求2-4任意一項所述的雷射器，其特徵在於，所述單塊環形F-P腔入射 面利用光學鍍膜技術鍍有合適反射率Ra的反射膜，所述第一反射表明為高反射面，該表 面高反射率Rb = Ra;所述第二反射表明為全反射面。
6.根據權利要求1所述的雷射器，其特徵在於，所述單塊環形F-P腔的光學面均為微 凸面型或均為平面；或者所述單塊環形F-P腔的光學面為平面與微凸面組合、或微凸與平面及微凹面的 組合。
7.根據權利要求1所述的雷射器，其特徵在於，所述光柵為全息光柵、或者刻線光柵。
8.根據權利要求1所述的雷射器，其特徵在於，所述光柵為刻線密度為2400g/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的全息衍射光 柵；所述光折變晶體為Rh:BaTi03非鍍膜元件，摻Rh的濃度為6ppm，尺寸為 6.6mmX5.1mmX8.2mm,晶體光軸c沿著晶體的長邊方向。
9.根據權利要求1所述的雷射器，其特徵在於，該雷射器還包括準直透鏡，分別 設置在所述DC的前後端，所述DC發出的光束首先經過準直透鏡準直後再入射到其他光 學器件或輸出。
10.根據權利要求1所述的雷射器，其特徵在於，所述雷射器還包括有以下調節設備 中的一種或一種以上組合單塊環形F-P腔的調節設備，通過改變單塊環形F-P腔的內部光程來調節單塊環形 F-P腔決定的諧振頻率；或者通過旋轉單塊環形F-P腔，來改變入射光線、出射光線的角 度；外腔的調節設備，通過改變雷射器外腔長度、光學性能來調節雷射頻率； DC的調節設備，通過改變DC的輸入電流來改變DC輸出光頻率範圍；或者通過改 變DC的溫度來改變DC輸出光頻率範圍。
11.根據權利要求10所述的雷射器，其特徵在於，所述外腔的調節設備，包括通 過改變入射至光柵/光折變晶體的光束角度來調節光折變晶體選頻的調節裝置；或者通 過改變光柵/光折變晶體到單塊環形F-P腔或光柵/光折變晶體到DC的距離來調節光柵 /光折變晶體選頻決定的雷射振蕩頻率的調節裝置；所述單塊環形F-P腔的調節設備包括以下一種或一種以上的組合 所述單塊環形F-P腔上粘接的壓電陶瓷，進行F-P腔諧振頻率的快速小範圍細調； 設置於所述單塊環形F-P腔的溫控器件，進行F-P腔諧振頻率的慢速大範圍粗調； 設置於所述單塊環形F-P腔微調螺釘或壓電陶瓷，用於改變單塊環形F-P腔的對光柵 /光折變晶體的反饋角度；所述外腔的調節設備為用於調整光柵/光折變晶體角度的調節裝置； 所述DC的調節設備包括以下一種或一種以上的組合 DC熱沉，通過改變DC的溫度，改變DC輸出光頻率範圍。
全文摘要
本發明公開了一種窄線寬雷射器，包括二極體晶片(DC)、單塊環形F-P腔、和光柵/光折變晶體；所述雷射器中各部件的布設使得DC後端發出的雷射光束作為輸出光輸出；DC前端發出的雷射光束，從所述F-P腔的輸入面入射進入所述單塊環形F-P腔，經過至少兩個反射面反射後，回到輸入面的入射點；從所述單塊環形F-P腔其中一個反射面透射的光束入射到所述光柵/光折變晶體後，被按原路徑反饋回DC，以此進行選模。本發明能夠實現雷射器窄線寬大功率輸出，輸出頻率的單模大範圍調節，且穩定性好，不易受外界幹擾，體積小、系統簡單和使用方便。
文檔編號H01S5/10GK102025102SQ200910176900
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月23日 優先權日2009年9月23日
發明者彭瑜, 方佔軍, 曹建平, 李燁, 臧二軍 申請人:中國計量科學研究院