一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及到一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器。其包括半导体激光阵器、光束压缩装置、传输透镜、透射光栅和输出耦合镜；所述半导体激光阵器和透射光栅都在传输透镜的焦平面上；所述光束压缩装置放置在半导体激光阵器与传输透镜之间；所述半导体激光阵器射出的激光经过准直后，再经过光束压缩装置压缩光宽后入射到传输透镜，经传输透镜变换后的光束入射到透射光栅同一点上，再通过输出耦合镜的反馈，形成波长锁定。与现有技术相比，本实用新型专利技术所述的能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器可以压缩半导体激光器光谱组束的输出光谱线宽，实现半导体激光器超窄线宽输出，进一步为多个半导体激光阵列光谱组束提供有效方法。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体
，具体来说，涉及到一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器。
技术介绍
半导体激光器具有体积小、效率高、使用寿命长、直接调制能力高等突出优点。这些优异的特性使半导体激光器在光通信、光信息存取、泵浦固体和光纤激光器、生物与医学等领域得到广泛的应用。但是由于半导体激光阵列自身结构的缺陷，其整体的光束质量不高，空间亮度不高。因此改善半导体激光阵列的光束质量，提高其空间亮度在应用中显得尤为重要。非相干合束中光谱组束被证明是提高整体光束质量的有效方法，可以实现与单个发光单元光束质量相近的激光输出，同时可以实现大功率输出。光谱组束的方法比相干合束结构简单、调制方便、更容易实现。半导体激光器光谱组束技术的超窄线宽输出是近年来的研究热点：光纤通信利用波分复用增大传输容量，要求半导体激光光源有非常窄的线宽，利用半导体激光器可以实现窄线宽输出；利用更多发光单元的光谱组束技术可以实现半导体激光器的高功率输出，增加参与光谱组束发光单元数目的难点是压缩光谱组束输出光谱的线宽。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种能有效压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器。本技术所述的一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，所述半导体激光器包括半导体激光阵器1、光束压缩装置2、传输透镜3、透射光栅4和输出耦合镜5；所述半导体激光阵器1和透射光栅4都在传输透镜3的焦平面上；所述光束压缩装置2放置在半导体激光阵器1与传输透镜3之间；所述半导体激光阵器1射出的激光经过准直后，再经过光束压缩装置压缩光宽后入射到传输透镜3，经传输透镜3变换后的光束入射到透射光栅4同一点上，再通过输出耦合镜5的反馈，形成波长锁定。本技术所述的一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，所述半导体激光阵器1为多个发光单元线性阵列。本技术所述的一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，所述发光单元线性阵列包含由CMbar条、Minibar条、emitter或bar条在空间上排列成的线阵或叠阵。本技术所述的一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，所述半导体激光阵器1的前端面镀增透膜，镀膜后的光束透过滤大于99％。本技术所述的一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，所述半导体激光阵器1的前端面安装了光束整形原件，用于对出射光束快满轴进行准直。本技术所述的一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，所述光束压缩装置2为能将光束压缩使光宽减小的光束整形装置，选自望远镜、阶梯镜或双平面反射镜。本技术所述的一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，所述传输透镜3、透射光栅4和输出耦合镜5三位一体构成光谱组束的外腔。与现有技术相比，本技术所述的能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器可以压缩半导体激光器光谱组束的输出光谱线宽，实现半导体激光器超窄线宽输出，进一步为多个半导体激光阵列光谱组束提供有效方法。附图说明图1：能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器图；图2：传统半导体激光器图：半导体激光阵器-1、光束压缩装置-2、传输透镜-3、透射光栅-4、输出耦合镜-5。具体实施方式下面结合具体的实施例对本技术所述的能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器做进一步说明，但是本技术的保护范围并不限于此。实施例1一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，所述半导体激光器包括半导体激光阵器1、光束压缩装置2、传输透镜3、透射光栅4和输出耦合镜5；所述半导体激光阵器1和透射光栅4都在传输透镜3的焦平面上；所述光束压缩装置2放置在半导体激光阵器1与传输透镜3之间；所述半导体激光阵器1射出的激光经过准直后，再经过光束压缩装置压缩光宽后入射到传输透镜3，经传输透镜3变换后的光束入射到透射光栅4同一点上，再通过输出耦合镜5的反馈，形成波长锁定。所述半导体激光阵器1为多个发光单元线性阵列。所述发光单元线性阵列包含由标准的CMbar条、在空间上排列成的线阵。所述半导体激光阵器1的前端面镀增透膜，镀膜后的光束透过滤大于99％。所述半导体激光阵器1的前端面安装了光束整形原件，用于对出射光束快满轴进行准直。所述光束压缩装置2为能将光束压缩使光宽减小的光束整形装置，为双平面反射镜。所述传输透镜3、透射光栅4和输出耦合镜5三位一体构成光谱组束的外腔。所述光束压缩装置2的加入之后，仍满足半导体激光阵器1在输出头透镜2的焦平面上。所述透射光栅4以一定角度放置，其摆放角度选衍射效率较高的方向，选用偏离利特罗一个很小的夹角。实施例2一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，所述半导体激光器包括半导体激光阵器1、光束压缩装置2、传输透镜3、透射光栅4和输出耦合镜5；所述半导体激光阵器1和透射光栅4都在传输透镜3的焦平面上；所述光束压缩装置2放置在半导体激光阵器1与传输透镜3之间；所述半导体激光阵器1射出的激光经过准直后，再经过光束压缩装置压缩光宽后入射到传输透镜3，经传输透镜3变换后的光束入射到透射光栅4同一点上，再通过输出耦合镜5的反馈，形成波长锁定。所述半导体激光阵器1为多个发光单元线性阵列。所述发光单元线性阵列包含由Minibar条在空间上排列成的叠阵。所述半导体激光阵器1的前端面镀增透膜，镀膜后的光束透过滤大于99％。所述半导体激光阵器1的前端面安装了光束整形原件，用于对出射光束快满轴进行准直。所述光束压缩装置2为能将光束压缩使光宽减小的光束整形装置，为阶梯镜。所述传输透镜3、透射光栅4和输出耦合镜5三位一体构成光谱组束的外腔。所述光束压缩装置2的加入之后，仍满足半导体激光阵器1在输出头透镜2的焦平面上。所述透射光栅4以一定角度放置，其摆放角度选衍射效率较高的方向，选用偏离利特罗一个很小的夹角。压缩光谱线宽的原理半导体激光器出射的光束，经过快慢轴准之后，经过光束压缩装置的压缩光宽，经过传输透镜的聚焦到光栅上同一点，经过光栅的衍射，将特定波长光束反馈回各自发光单元，实现波长锁定；波长不同的不同发光单元的光束利用光栅的色散特性合为一束光，完成光谱组束。不同发光单元的光束入射到光栅上，满足光栅方程：d(sinα+sinβ)＝mλ(1)其中d是光栅常数，α是光束在光栅上的入射角，β是衍射角，λ是入射光束的波长，m是衍射级，这里m＝-1或m＝1。根据光栅方程(1)和变换透镜的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光器包括半导体激光阵器(1)、光束压缩装置(2)、传输透镜(3)、透射光栅(4)和输出耦合镜(5)；所述半导体激光阵器(1)和透射光栅(4)都在传输透镜(3)的焦平面上；所述光束压缩装置(2)放置在半导体激光阵器(1)与传输透镜(3)之间；所述半导体激光阵器(1)射出的激光经过准直后，再经过光束压缩装置(2)压缩光宽后入射到传输透镜(3)，经传输透镜(3)变换后的光束入射到透射光栅(4)同一点上，再通过输出耦合镜(5)的反馈，形成波长锁定。

【技术特征摘要】
1.一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光器包括半导体激光阵器(1)、光束压缩装置(2)、传输透镜(3)、透射光栅(4)和输出耦合镜(5)；所述半导体激光阵器(1)和透射光栅(4)都在传输透镜(3)的焦平面上；所述光束压缩装置(2)放置在半导体激光阵器(1)与传输透镜(3)之间；所述半导体激光阵器(1)射出的激光经过准直后，再经过光束压缩装置(2)压缩光宽后入射到传输透镜(3)，经传输透镜(3)变换后的光束入射到透射光栅(4)同一点上，再通过输出耦合镜(5)的反馈，形成波长锁定。
2.根据权利要求1所述的一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光阵器(1)为多个发光单元线性阵列。
3.根据权利要求2所述的一种能压缩光谱组束输出光谱线宽的半导体激光器，其特征在于，所述发光单元线性阵列包含由CMba...

【专利技术属性】
技术研发人员：缑龙，周晓旭，白磊，张佳鹏，曹桂芳，邵利军，刘志英，杨莹，郭晓澎，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，
类型：新型
国别省市：山西;14