本实用新型专利技术提供了一种激光可调谐装置，包括：光源模块用于发出入射激光；腔模选择器设置在激光的光路上，包括有选模模式的频率响应，能使腔模选择器中的频率与多个腔模中的一个腔模以频率对准，用于激励被标示为所选腔模优先于其他腔模发出激光和改变激光的光学路径；双面反射镜设置在激光的光路上，用于在转动时对入射激光进行反射以改变激光的反射角，双面反射镜转动θ角度时，在双面反射镜反射后入射至腔膜选择器的激光入射角转动2θ；第一镜组和第二镜组分别设置在双面反射镜的两侧，用于对经双面反射镜反射后的激光进行多次反射以使得出射激光平行于入射激光；端镜设置在出射激光的输出路径上，用于接收并输出激光。本实用新型专利技术能实现无跳模调谐。
【技术实现步骤摘要】
一种激光可调谐装置
本技术涉及一种激光光源，具体涉及一种激光可调谐装置。
技术介绍
可调谐外腔激光器，因为其窄线宽，稳定性高，连续调谐不跳模等特性受到了诸多领域的青睐。例如计量学，光谱学，激光测量，激光冷却等。目前市场上的可调谐外腔激光光源都是基于衍射光栅而形成的调谐方案(主要由Littrow方法和Littman-Metcalf方法为基础演变而来)。这些调谐方案都是依靠旋转光栅同时移动光栅的空间位置来实现外腔纵模波长/频率变化与光栅衍射光波长/频率同步，从而实现激光连续不跳模的调谐。这些激光器在近年来有着非常显著的发展，尤其是在MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)技术的应用后实现了更小，更快，更精密等实质性的进展。然而此类方案也存在着无法解决的难题，例如无跳模调谐只能在一定范围内(λ/4，λ是激光波长)进行，一旦超出此范围激光就会跳模，即从一个正在运行的纵模跳跃到另一个相邻的纵模。在跳模的过程中激光会出现一段时间的不稳定，新的激光模式需要一定时间重新谐振，同时连续的波长/频率变化也会被打破。在机械设计上，由于光栅的角度和空间位置需要被同时改变，使得这些机械运动需要一个稳定有力的支点来支撑光栅或反射镜的运动。对于需要长时间快速工作的激光器来说，这个机械运动的支点通常是最先损坏的，而且寿命与其他器件或者光学设备相比极其短暂。往往支点的损坏就意味着整个激光器的报废，因为修理与维护的费用和难度都是相当大的。一些非机械调谐模式的激光器避免了上述弊端，他们使用电光晶体(KTN)或光波晶体(AOM)来代替机械装置，使用电流或声波来改变晶体中光线的角度从而改变光打在光栅上的位置，从而改变波长/频率。这种调谐方式与机械调谐相比好处明显，节省空间而且调谐速度根本不在一个数量级(可达到GHz而机械振镜的转动速度只能达到KHz)。此种优势使得此类激光器尤其受到OCT(光学相干断层扫描opticalcoherencetomography)领域的青睐。但是此类调谐方式也存在着弊端，外腔波长/频率变化与光栅衍射波长/频率无法同步使得腔内激光频繁跳模，而且光栅与晶体的位置固定使得激光器很难做到单模运行。还有一些非外腔可调谐激光器同样在一些领域有着用武之地，例如垂直发射可调谐激光器(VCSEL)。此类激光器可以将激光腔体做得非常小，使得整个激光腔内只有一个纵模运行，这样就不存在模式干扰或者跳模。通过改变腔体折射率或微小改变腔长就可以做到对激光波长/频率的调谐。此类激光器造价普遍较高，同时短腔所对应的相干长度上的缺陷也同样影响着此类激光器的应用。
技术实现思路
为了克服上述技术缺陷，本技术提供了一种激光可调谐装置，其能实现无跳模调谐。为了解决上述问题，本技术按以下技术方案予以实现的：一种激光可调谐装置，包括：光源模块，其用于发出入射激光；腔模选择器，其设置在激光的光路上，所述腔模选择器包括有选模模式的频率响应，所述选模模式能使所述腔模选择器中的频率与多个腔模中的一个所述腔模以频率对准，用于激励被标示为所选腔模优先于其他腔模发出激光和改变激光的光学路径；双面反射镜，其设置在激光的光路上，所述双面反射镜用于在转动时对所述入射激光进行反射以改变激光的反射角，所述双面反射镜转动θ角度时，在所述双面反射镜反射后入射至所述腔膜选择器的激光入射角转动2θ；第一镜组和第二镜组，分别设置在所述双面反射镜的两侧，用于对经所述双面反射镜反射后的激光进行多次反射以使得出射激光平行于所述入射激光；端镜，其设置在所述出射激光的输出路径上，用于接收并输出激光。与现有技术相比，本技术所述的激光可调谐装置具有以下有益效果：在光源模块、镜组、激光输出元件之间所形成的激光腔内，所述双面反射镜转动θ角度时，激光在激光腔内的光程变化为一个只与cos2θ有关的表达式，在所述双面反射镜反射后入射至所述腔膜选择器的激光入射角转动2θ，也就是说，光程变化与光源模块、双面反射镜的摆放位置，甚至双面反射镜的旋转支点没有关系，使得光源模块和反射镜的安装存在很大的容错误差，实现腔模模式(双面反射镜)与选模模式同步(腔膜选择器入射)变化，从而实现完美调谐。作为本技术的进一步改进，所述腔模选择器包括：标准具，其具有界定多个标准具模的相对的部分反射面，用于改变激光的光学路径。作为本技术的进一步改进，所述腔模选择器还包括：滤波器，所述标准具镀膜以形成所述滤波器，所述滤波器用于与所述腔模选择器所选的、并与所述腔模对准的所述选模模式以频率对准，对准的频率响应与所述腔模选择器的频率响应相组合以产生激励所选的所述腔模优先于其他腔模发出激光的组合频率响应。作为本技术的进一步改进，所述第一镜组包括：第一镜面、第二镜面，所述第二镜组包括：第三镜面、第四镜面，所述第一镜面和所述第三镜面平行，所述第二镜面和所述第四镜面平行。作为本技术的进一步改进，所述腔模选择器设置在所述第一镜组和所述双面反射镜之间、或所述腔模选择器设置在所述第二镜组和所述双面反射镜之间。作为本技术的进一步改进，本技术还包括第一驱动旋转部件，用于驱动所述双面反射镜相对于所述第一镜组、所述第二镜组、所述腔模选择器、所述光源模块转动。作为本技术的进一步改进，本技术还包括第二驱动旋转部件，用于驱动所述第一镜组、所述第二镜组、所述腔模选择器、所述光源模块相对于所述双面反射镜转动。作为本技术的进一步改进，所述腔模选择器设置在所述光源模块和所述双面反射镜之间，所述双面反射镜转动θ角度时，所述腔模选择器转动2θ角度。作为本技术的进一步改进，所述第一镜组、所述第二镜组均为直角平面反射镜或直角三棱镜。作为本技术的进一步改进，所述端镜为全反射镜，使输出激光沿原光路返回所述光源模块，依次经过所述光源模块内的透镜、激光器，并在所述激光器没有镀增透膜的一侧输出。作为本技术的进一步改进，所述全反射镜靠近所述双面反射镜的一面上设置有微球面阵列反射镜。作为本技术的进一步改进，所述全反射镜为曲面反射镜。作为本技术的进一步改进，所述全反射镜靠近所述双面反射镜的一面上设置有柱面镜。作为本技术的进一步改进，所述全反射镜为三角形棱镜。作为本技术的进一步改进，所述全反射镜靠近所述双面反射镜的一面上设置有光栅反射镜。作为本技术的进一步改进，所述全反射镜远离所述双面反射镜的一面上设置有反射光栅。作为本技术的进一步改进，所述双面反射镜为平面双面反射镜，所述平面双面反射镜为振镜或微型电控硅玻璃。附图说明图1为实施例一所述激光可调谐装置的整体示意图；图2为实施例一所述标准具、所述滤波器的示意图；图3为实施例一所述激光可调谐装置的整体示意图；图4为实施例一所述激光可调谐装置的整体示意图；图5为实施例一所述激光可调谐装置的光程计算示意图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光可调谐装置，其特征在于，包括：/n光源模块，其用于发出入射激光；/n腔模选择器，其设置在激光的光路上，所述腔模选择器包括有选模模式的频率响应，所述选模模式能使所述腔模选择器中的频率与多个腔模中的一个所述腔模以频率对准，用于激励被标示为所选腔模优先于其他腔模发出激光和改变激光的光学路径；/n双面反射镜，其设置在激光的光路上，所述双面反射镜用于在转动时对所述入射激光进行反射以改变激光的反射角，所述双面反射镜转动θ角度时，在所述双面反射镜反射后入射至所述腔模选择器的激光入射角转动2θ；/n第一镜组和第二镜组，分别设置在所述双面反射镜的两侧，用于对经所述双面反射镜反射后的激光进行多次反射以使得出射激光平行于所述入射激光；/n端镜，其设置在所述出射激光的输出路径上，用于接收并输出激光。/n
【技术特征摘要】
1.一种激光可调谐装置，其特征在于，包括：
光源模块，其用于发出入射激光；
腔模选择器，其设置在激光的光路上，所述腔模选择器包括有选模模式的频率响应，所述选模模式能使所述腔模选择器中的频率与多个腔模中的一个所述腔模以频率对准，用于激励被标示为所选腔模优先于其他腔模发出激光和改变激光的光学路径；
双面反射镜，其设置在激光的光路上，所述双面反射镜用于在转动时对所述入射激光进行反射以改变激光的反射角，所述双面反射镜转动θ角度时，在所述双面反射镜反射后入射至所述腔模选择器的激光入射角转动2θ；
第一镜组和第二镜组，分别设置在所述双面反射镜的两侧，用于对经所述双面反射镜反射后的激光进行多次反射以使得出射激光平行于所述入射激光；
端镜，其设置在所述出射激光的输出路径上，用于接收并输出激光。
2.根据权利要求1所述的激光可调谐装置，其特征在于，所述腔模选择器包括：标准具，其具有界定多个标准具模的相对的部分反射面，用于改变激光的光学路径。
3.根据权利要求2所述的激光可调谐装置，其特征在于，所述腔模选择器还包括：滤波器，所述标准具镀膜以形成所述滤波器，所述滤波器用于与所述腔模选择器所选的、并与所述腔模对准的所述选模模式以频率对准，对准的频率响应与所述腔模选择器的频率响应相组合以产生激励所选的所述腔模优先于其他腔模发出激光的组合频率响应。
4.根据权利要求1所述的激光可调谐装置，其特征在于，所述第一镜组包括：第一镜面、第二镜面，所述第二镜组包括：第三镜面、第四镜面，所述第一镜面和所述第三镜面平行，所述第二镜面和所述第四镜面平行。
5.根据权利要求4所述的激光可调谐装置，其特征在于，所述腔模选择器设置在所述第一镜组和所述双面反射镜之间、或所述腔模选择器设置在所述第二镜组和所述双面反射镜之间。
6.根据权利要求5所述的激光可调谐装置，其特征在于，还包括第一驱动旋转部件，用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李康，奈杰尔·约瑟夫·科伯内尔，朱久源，乔敦，张博，曹辉，
申请(专利权)人：佛山市辉康光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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