激光稳频装置及方法、采用其的半导体激光器组件制造方法及图纸

技术编号:24100953 阅读:80 留言:0更新日期:2020-05-09 12:54
一种激光稳频装置,包括半导体激光器、声光调制器、设置在真空装置中的法布里珀罗腔、多通道射频信号源、合路器、射频放大器、光电探测器和混频器;其中待稳频的半导体激光器发射出的激光,第一次经过声光调制器后产生+1级或‑1衍射光,反射回声光调制器中,并经过第二次衍射产生+1+1级或‑1‑1级衍射光;所述+1+1级或‑1‑1级衍射光进入法布里珀罗腔,其信号反射到光电探测器上,探测电信号与多通道射频信号源的解调信号经过混频器混频并处理后得到误差信号,所述误差信号反馈给所述半导体激光器以实现频率稳定。本发明专利技术中的激光双次通过声光调制器扩展了频率调节范围,还增强了激光功率在频率扫描过程中的稳定性。

Laser frequency stabilizing device and method, and semiconductor laser module adopting the device

【技术实现步骤摘要】
激光稳频装置及方法、采用其的半导体激光器组件
本专利技术涉及激光稳频领域,具体涉及一种激光稳频装置及方法。
技术介绍
半导体激光器是一种窄线宽、易调谐、体积小、功耗低、寿命长的激光器,被广泛应用于激光通信、原子频率标准、量子信息、激光打印各个领域。由于激光频率容易受到温度,电流,振动的影响,半导体激光器的频率稳定至关重要。常见的半导体激光器频率稳定方法有使用超稳法布里玻罗腔的PDH技术和饱和吸收谱技术。其中饱和吸收谱技术的优点是方便简单,成本低廉,但是对激光波长有着严格的限制。PDH技术以R.V.Pound,RonaldDrever和JohnL.Hall命名,使用一个极其稳定的超稳腔的纵模作为参考,当激光频率与腔模共振时,激光将全部透过,否则将全部反射,反射光经过解调后则得到误差信号,通过PID伺服系统反馈控制激光频率。由于其可以满足不同波长的激光器的稳频需求且能力强大而受到广泛应用。电光调制器EOM作为传统PDH技术的核心部件之一,能够对激光产生相位调制,同时产生载波、与载波同相和反相的两个边带,这三个频率不同且具有固定相位关系的分量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光稳频装置,其特征在于,包括半导体激光器、声光调制器、设置在真空装置中的法布里珀罗腔、多通道射频信号源、合路器、射频放大器、光电探测器和混频器;/n所述多通道射频信号源包括四个锁相的射频信号,其中中心调制信号频率为w

【技术特征摘要】
1.一种激光稳频装置,其特征在于,包括半导体激光器、声光调制器、设置在真空装置中的法布里珀罗腔、多通道射频信号源、合路器、射频放大器、光电探测器和混频器;
所述多通道射频信号源包括四个锁相的射频信号,其中中心调制信号频率为w0,第一边带调制信号频率为w0-w,相位与中心调制信号频率相同,第二边带调制信号频率为w0+w,相位与中心调制信号频率相反,解调信号的频率为w,相位可调;
所述中心调制信号、第一边带调制信号和第二边带调制信号经过合路器后合为一路信号,并经过射频放大器放大后施加在所述声光调制器上;
待稳频的半导体激光器发射出的激光,第一次经过声光调制器后产生+1级或-1衍射光,以一定的竖直角度反射回声光调制器中,并经过第二次衍射产生+1+1级或-1-1级衍射光;
所述+1+1级或-1-1级衍射光进入设置在真空装置中的法布里珀罗腔,其反射信号反射到光电探测器上,光电探测器的探测电信号正比于反射光强,所述探测电信号与多通道射频信号源的解调信号经过混频器混频并处理后得到误差信号,所述误差信号反馈给所述半导体激光器以实现频率稳定。


2.如权利要求1所述的激光稳频装置,其特征在于,所述声光调制器的1倍布拉格衍射角大于从所述声光调制器中出射的激光光束的发散角,因此保证各级衍射光能够有效分开。


3.如权利要求1所述的激光稳频装置,其特征在于,所述第一次经过声光调制器后产生+1级或-1级衍射激光也具有三个频率分量,包括中心波长光、第一边带光和第二边带光,其中第一边带光与中心波长光的相位相同,第二边带光与中心波长光的相位相反,第一边带光与第二边带光幅度相同;
所述+1级或-1级衍射激光中包含的中心波长光、第一边带光和第二边带光的衍射角相近,因此在空间上无法区分;
所述+1级或-1级衍射激光已经包含用于PDH锁频的所有要素,因此可以直接用于产生所需误差信号,但是不能保证在改变所述中心调制频率时后续光路和光纤收集效率的稳定性。


4.如权利要求1所述的激光稳频装置,其特征在于,所述激光稳频装置还包括直角棱镜和透镜,所述声光调制器位于所述透镜的一侧焦距上,所述直角棱镜位于所述透镜的另一侧焦距处。


5.如权利要求1所述的激光稳频装置,其特征在于,在改变声光调制器中心调制频率时,所述+1+1级或-1-1级衍射光比所述+1级或-1级衍射光的衍射角度变化更小,因此能够有利于...

【专利技术属性】
技术研发人员:贺冉崔金明陈炎曹洹艾铭忠黄运锋李传锋
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

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