基于多圈型谐振腔光频梳的半导体激光器稳频装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多圈型谐振腔光频梳的半导体激光器稳频装置，包括：可调谐激光器、微纳光纤多圈型谐振腔、光谱仪、准直器、两个λ/2波片、偏振分光棱镜、光电探测器、鉴相器、频率综合器、环路滤波器、电流源、半导体激光器、波长计，其中，微纳光纤多圈型谐振腔是将微纳光纤进行多圈缠绕制得，其一端与可调谐激光器连接、另一端分别与光谱仪、准直器连接。本发明专利技术还公开了一种基于多圈型谐振腔光频梳的半导体激光器稳频方法。本发明专利技术基于微纳光纤多圈型谐振腔的光频梳产生装置体积小、结构简单，易于与精密测量仪器等进行集成，实现了高频率稳定性的半导体激光器输出。

【技术实现步骤摘要】
基于多圈型谐振腔光频梳的半导体激光器稳频装置及方法
本专利技术涉及激光稳频
，具体是一种基于多圈型谐振腔光频梳的半导体激光器稳频装置及方法。
技术介绍
半导体激光器具有体积小、衍射效率高、易于调节等优点，在量子精密测量、精密干涉测量、激光通信、激光雷达、光学频率标准、激光光谱、原子核物理等领域得到了广泛应用。半导体激光器易受自身因素及外界环境的影响，导致输出的频率不稳定，因此，半导体激光器的稳频对于量子精密测量、精密干涉测量、激光通信等应用领域具有十分重要的研究意义和实用价值。目前广泛使用的稳频技术包括锁定到原子跃迁中心频率的兰姆凹陷稳频法、塞曼效应稳频法，锁定到原子或分子吸收线上的饱和吸收稳频、原子双向色性锁频，以及锁定到参考腔上的Pound-Drever-Hall(PDH)稳频法。这些稳频方法频率稳定度对环境要求高，容易受到温度、气压的影响，稳频效果不理想，频率稳定度约为10-14，难以继续提高。光频梳是一种由一系列等频率间隔的分量组成的光谱，具有广阔和稳定的光谱分布，由于其每一根梳齿都可以作为优异的频率参考，因此，通过将半导体激光器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于多圈型谐振腔光频梳的半导体激光器稳频装置，其特征在于，包括：可调谐激光器、微纳光纤多圈型谐振腔、光谱仪、准直器、两个λ/2波片、偏振分光棱镜、光电探测器、鉴相器、频率综合器、环路滤波器、电流源、半导体激光器、波长计，其中，微纳光纤多圈型谐振腔是将微纳光纤进行多圈缠绕制得，其一端与可调谐激光器连接、另一端分别与光谱仪、准直器连接；/n可调谐激光器发射的激光经微纳光纤多圈型谐振腔形成光频梳，光频梳依次经准直器、一个λ/2波片进入偏振分光棱镜，同时，半导体激光器发射的激光经另一个λ/2波片进入偏振分光棱镜，半导体激光器发射的激光具有输出频率，光频梳与半导体激光器发射的激光通过偏振分光棱镜进行...

【技术特征摘要】
1.基于多圈型谐振腔光频梳的半导体激光器稳频装置，其特征在于，包括：可调谐激光器、微纳光纤多圈型谐振腔、光谱仪、准直器、两个λ/2波片、偏振分光棱镜、光电探测器、鉴相器、频率综合器、环路滤波器、电流源、半导体激光器、波长计，其中，微纳光纤多圈型谐振腔是将微纳光纤进行多圈缠绕制得，其一端与可调谐激光器连接、另一端分别与光谱仪、准直器连接；
可调谐激光器发射的激光经微纳光纤多圈型谐振腔形成光频梳，光频梳依次经准直器、一个λ/2波片进入偏振分光棱镜，同时，半导体激光器发射的激光经另一个λ/2波片进入偏振分光棱镜，半导体激光器发射的激光具有输出频率，光频梳与半导体激光器发射的激光通过偏振分光棱镜进行合光后经光电探测器得到拍频信号，频率综合器用于产生一个频率信号并与拍频信号一起依次经鉴相器、环路滤波器到达电流源实现拍频信号的锁定，利用波长计得到光频梳产生拍频信号的梳齿次序，结合光谱仪测得光频梳的初始频率和频率间隔，以及拍频信号的频率，计算半导体激光器的输出频率，并得到与目标频率之间的差值，根据差值调节频率综合器输出的频率信号，以使半导体激光器稳定的输出目标频率。


2.如权利要求1所述的基于多圈型谐振腔光频梳的半导体激光器稳频装置，其特征在于，所述半导体激光器发射的激光所具有的输出频率始终处于所述微纳光纤多圈型谐振腔得到的光频梳的光谱频率范围内。


3.如权利要求1所述的基于多圈型谐振腔光频梳的半导体激光器稳频装置，其特征在于，所述微纳光纤是利用软化拉伸法将单模光纤通过拉锥机制得的直径为2～4μm的光纤。


4.如权利要求1所述的基于多圈型谐振腔光频梳的半导体激光器稳频装置，其特征在于，所述微纳光纤多圈型谐振腔通过将微纳光纤缠绕3～6圈制得。


5.如权利要求1所述的基于多圈型谐振腔光频梳的半导体激光器稳频装置，其特征在于，光频梳与所述半导体激光器发射的激光均通过λ/2波片调节偏振方向，以使两者的偏振态相差90°。


6.如权利要求1所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宾，
申请(专利权)人：北京未磁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11