一种自适应窄线宽半导体激光稳频装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自适应窄线宽半导体激光稳频装置，包括：半导体激光器、光束准直系统、体光栅、加热装置、原子气室、荧光测量装置以及信号处理和控制系统，半导体激光器、光束准直系统和体光栅三者形成外腔，在体光栅窄带后向衍射反馈作用下，外腔出射激光光谱相比自由运转时的半导体激光器1得到压窄；部分出射激光入射至原子气室激发碱金属原子产生共振荧光，荧光测量系统检测荧光信号并输入信号处理与控制系统，信号处理与控制系统通过调节体光栅中加热装置的加热功率改变光栅温度进而改变出射激光中心波长。本发明专利技术具有可以有效提升泵浦系统光谱稳定性、使用便捷性、环境适应性等优点。

An adaptive narrow linewidth semiconductor laser frequency stabilization device

The invention discloses an adaptive narrow linewidth semiconductor laser frequency stabilization device, comprising a semiconductor laser, collimating system, grating, heating device, gas chamber, atomic fluorescence measurement device and signal processing and control system of semiconductor laser beam, and the quasi direct volume grating three form external cavity feedback to diffraction in the body after the grating narrowband external cavity semiconductor laser, a laser spectrum compared with the free running the 1 part narrowing; laser incident to the atomic gas chamber excited alkali metal atom resonance fluorescence, fluorescence measuring system of fluorescence signal detection and input signal processing and control system, signal processing and control system of grating temperature change and then change the laser center wavelength by regulating the heating power heating device in bragg. The invention has the advantages of effectively improving the spectral stability of the pumping system, the convenience of use, and the environmental adaptability.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应窄线宽半导体激光稳频装置
本专利技术主要涉及到激光器
，特指一种用于碱金属激光泵浦的自适应窄线宽半导体激光稳频装置。
技术介绍
碱金属激光器采用半导体激光泵浦碱金属原子饱和蒸气，利用碱金属原子外层价电子能级跃迁实现激光输出。该类激光器结合了半导体激光高功率输出和气体介质流动散热优势，具有全电操作、轻质紧凑、量子效率高和大气传输特性好等特点，具有良好的高功率输出潜力，在激光传能、航空航天以及军事等领域具有潜在应用价值。碱金属激光的实现依赖于高品质的半导体泵浦源，对其光谱特征具有苛刻要求：一方面，由于碱金属原子吸收光谱线宽很窄，根据腔压不同一般在0.02～0.2nm范围内，而商用半导体激光器发射光谱线宽通常在2～4nm，因此需要对半导体激光进行线宽压缩至与碱金属原子吸收谱宽相同的量级；另一方面，半导体泵浦光谱发射中心波长需要与碱金属原子吸收中心波长精确对准，只有同时具备上述两个条件才能实现碱金属原子的高效泵浦。碱金属激光泵浦源主要采用基于体光栅的外腔法实现，即通过在半导体激光器巴条前端耦合具有窄带光谱反馈特性的体布拉格光栅(后简称为“体光栅”)，此时半导体激光器原先的谐振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应窄线宽半导体激光稳频装置，其特征在于，包括：半导体激光器(1)、光束准直系统、体光栅(5)、加热装置、原子气室(12)、荧光测量装置(14)以及信号处理和控制系统(15)，所述半导体激光器(1)、光束准直系统和体光栅(5)三者形成外腔，在所述体光栅(5)窄带后向衍射反馈作用下，外腔出射激光(7)光谱相比自由运转时的半导体激光器(1)得到压窄；部分出射激光(7)入射至原子气室(12)激发碱金属原子产生共振荧光，所述荧光测量系统(14)检测荧光信号并输入信号处理与控制系统(15)，所述信号处理与控制系统(15)通过调节体光栅(5)中加热装置的加热功率改变光栅温度进而改变出射激光中心波长。

【技术特征摘要】
1.一种自适应窄线宽半导体激光稳频装置，其特征在于，包括：半导体激光器(1)、光束准直系统、体光栅(5)、加热装置、原子气室(12)、荧光测量装置(14)以及信号处理和控制系统(15)，所述半导体激光器(1)、光束准直系统和体光栅(5)三者形成外腔，在所述体光栅(5)窄带后向衍射反馈作用下，外腔出射激光(7)光谱相比自由运转时的半导体激光器(1)得到压窄；部分出射激光(7)入射至原子气室(12)激发碱金属原子产生共振荧光，所述荧光测量系统(14)检测荧光信号并输入信号处理与控制系统(15)，所述信号处理与控制系统(15)通过调节体光栅(5)中加热装置的加热功率改变光栅温度进而改变出射激光中心波长。2.根据权利要求1所述的自适应窄线宽半导体激光稳频装置，其特征在于，所述出射激光(7)依次经过分光元件(8)、光衰减元件(10)、聚焦透镜(11)进入原子气室(12)。3.根据权利要求1所述的自适应窄线宽半导体激光稳频装置，其特征在于，所述半导体激光器1为单发光源、线阵单巴条或者叠阵多巴条封装形式。4.根据权利要求1所述的自适应窄线宽半导体激光稳频装置，其特征在于，所述半导体激光器1的发射波长为766nm或770nm、780nm或795nm、852nm或894nm。5.根据权利要求1所述的自适应窄线宽半导体激光稳频装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子宁，王红岩，赵晓帆，华卫红，许晓军，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43