一种可调谐微片式激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种可调谐微片式激光器，包括泵浦源、泵浦光光学耦合系统和微片激光器，其特征在于：微片激光器包括激光增益介质、带微小楔角的双折射晶体波片和起偏器，带微小楔角的双折射晶体波片与起偏器构成波长选择结构，通过垂直平移泵浦光方向的泵浦点位置，实现激光波长振荡调谐，采用以上技术方案，其体积小、调节简单、成本低，较易实现规模生产，这推进可调整激光器获得广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光领域，尤其涉及一种采用半导体激光器或其他激光器端面泵浦 的可调谐微片式激光器。
技术介绍
可调谐激光器已广泛应用于不同领域，它通常采用标准具、双折射晶体Loyt滤 波片、可调光栅等选取波长，实现激光输出波长可调功率，但目前大部分可调谐激光器采用 分离腔方式，其结构复杂、体积较大，大多应用实验室环境，难以大规模批量化生产和获得 更广泛应用。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种结构简单、体积小的可调谐微片式激光器。本专利技术采用以下技术方案微片式激光器包括泵浦源、泵浦光光学耦合系统和微片激光 器，其中微片激光器包括激光增益介质、带微小(0° r )楔角的双折射晶体波片和起偏 器，带微小楔角的双折射晶体波片与起偏器构成波长选择结构，通过垂直平移泵浦光方向的 泵浦点位置，实现激光波长振荡调谐。当上述的激光增益介质带宽较宽时，带微小楔角的双折射晶体波片采用两个光轴正交的 双折射晶体形成复合波片。为了压窄激光线宽，上述的带微小楔角的双折射晶体波片采用一组厚度与楔角相差相同 整数倍数的带微小楔角的双折射晶体波片与一组起偏器构成波长选择器， 一组为两个以上， 起偏器数量比晶体波长少一片，且带微小楔角的双折射晶体波片与起偏器相邻放置。上述的起偏器为PBS棱镜、偏振吸收片偏振器、 一片双折射晶体楔角片、 一片以上双折 射晶体楔角组或者双折射晶体与均匀光学材料组成楔角组，使产生的O光和E光形成夹角。上述的垂直平移泵浦光方向的泵浦点方法可直接垂直平移泵浦光光学耦合系统输出的泵 浦点。上述的垂直平移泵浦光方向的泵浦点方法是移动垂直平移微片激光器。 上述的泵浦源采用半导体激光器或泵浦激光器。本专利技术采用以上技术方案，如图1所示，利用微小楔角的双折射晶体波片特性，设光通 过双折射晶体波片中心A处厚度为Lo，通过B处厚度为L，其A处垂直移动到B处距离为 X，双折射晶体楔角度为e (0° 1° )。则光通过A处O， e光相对波长A的位相差为<formula>formula see original document page 3</formula>在B处位相差为I (2) 由于e (0° r )很小，如2" 、 10" 、 20"等小角度，上述式子可改为<formula>formula see original document page 4</formula>对Loyt滤波器，仅该楔角片为其半波片或全波片的波长光才能起振，艮口<formula>formula see original document page 4</formula>(4)义其中M需为整数。通过垂直平移泵浦光方向的泵浦点位置，改变X，使带微楔角的双折射晶体波片作为透 过波长的全波片，实现不同激光波长振荡。泵浦光在激光增益介质中形成热透镜，使整个激 光腔等效平凹腔，构成稳腔结构，这样稳腔随泵浦点在激光增益介质上移动，稳腔仅腔长发 生微小变化，从而可实现激光振荡波长调谐。采用微片式可调整激光器，其体积小、调节简 单、成本低，较易实现规模生产，这推进可调整激光器获得广泛应用。附图说明 现结合附图对本专利技术做进一步阐述图1是本专利技术带微楔角的双折射晶体波片的泵浦点位置不同时的示意图；图2是本专利技术微片式激光器垂直平移泵浦光方向的泵浦点方法之一的结构示意图；图3是本专利技术微片式激光器垂直平移泵浦光方向的泵浦点方法之二的结构示意图；图4是本专利技术起偏器采用楔角组之一的结构示意图；图5是本专利技术起偏器采用楔角组之二的结构示意图；图6是本专利技术起偏器采用楔角组之三的结构示意图；图7是本专利技术起偏器采用楔角之一的结构示意图；图8是本专利技术起偏器采用楔角组之四的结构示意图；图9是本专利技术起偏器采用楔角之二的结构示意图；图IO是本专利技术带微楔角的双折射晶体波片另一种结构示意图；图11是本专利技术波长选择结构为多级的微片式激光器的结构示意图。具体实施方式 请参阅图2或3所示，本专利技术包括泵浦源1、泵浦光光学耦合系统2和微 片激光器3，泵浦源1采用半导体激光器或泵浦激光器。其中微片激光器3包括激光增益介 质31、带微小楔角(0° 1° )的双折射晶体波片32和起偏器33，起偏器33为PBS棱镜、 偏振吸收片偏振器、 一片双折射晶体楔角片、 一片以上双折射晶体楔角组或者双折射晶体与均匀光学材料组成楔角组，其作用是相对它的一片双折射晶体光轴为e (或o光)产生振荡， 由于o光和e光折射率不同，使产生的O光和E光形成夹角，而o (或e)光则偏离激光腔 振方向而不能形成激光振荡，从而形成单一偏振方向选择器。带微小楔角的双折射晶体波片 32与起偏器33构成波长选择结构，当带微小楔角的双折射晶体波片32的光轴与起偏器33 通过偏振光方向呈45。或非90°夹角时，即形成光学Loyt滤波器。微片激光器3中各元件 均采用光胶或深化光胶胶合在一起。微片激光器3可以胶合其它光学元件如激光增益介质平 片或起偏元件，根据双折射波片楔角修正，将整个微片腔补偿为平平腔。如此通过垂直平移 泵浦光方向的泵浦点位置，即可实现激光波长振荡调谐。垂直平移泵浦光方向的泵浦点方法 可直接垂直平移泵浦光光学耦合系统输出的泵浦点或者是移动垂直平移微片激光器。如图4一9所示，起偏器33作为起偏作用，至少有一片双折射晶体楔角片或楔角片组， 如一片双折射晶体楔角片、 一片以上双折射晶体楔角组或者双折射晶体与均匀光学材料组成 楔角组。又请参阅图10所示，当激光增益介质31带宽较宽时，An-ivne较大，则需要带微小楔 角的双折射晶体波片32厚度较薄，可釆用两个光轴正交的双折射晶体形成复合波片厚度差值 来实现。再请参阅图ll所示，双折射滤波的波长选择结构自由光谱区大，但精细度很小， 一般仅 为F=2，单级双折射滤波器较难获得窄激光线宽。为了压窄激光线宽，可采用一组厚度与楔 角相差相同整数倍数的带微小楔角的双折射晶体波片32与一组起偏器33构成波长选择器， 一组为两个以上，形成的组合型双折射滤波器的波长选择结构，通常由3或4片带微小楔角 的双折射晶体波片32组合，如3片式通常取带微小楔角的双折射晶体波片32厚度为1: 2:6; 1: 2: 9或1: 4: 16，其楔角相差相同整数倍数，同时起偏器33数量比带微小楔角的双折射晶体波片32少一片，且带微小楔角的双折射晶体波片32与起偏器33相邻放置，此在起 偏器33之间带微小楔角的双折射晶体波片32仅为全波片才起偏。权利要求1. 一种可调谐微片式激光器，包括泵浦源、泵浦光光学耦合系统和微片激光器，其特征在于微片激光器包括激光增益介质、带微小楔角(0°～1°)的双折射晶体波片和起偏器，带微小楔角的双折射晶体波片与起偏器构成波长选择结构，通过垂直平移泵浦光方向的泵浦点位置，实现激光波长振荡调谐。2、 根据权利要求1所述的一种可调谐微片式激光器，其特征在于当激光增益介质带宽 较宽时，带微小楔角的双折射晶体波片采用两个光轴正交的双折射晶体形成复合波片。3、 根据权利要求1所述的一种可调谐微片式激光器，其特征在于为了压窄激光线宽， 其带微小楔角的双折射晶体波片采用一组厚度与楔角相差相同整数倍数的带微小楔角的双折 射晶体波片与一组起偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调谐微片式激光器，包括泵浦源、泵浦光光学耦合系统和微片激光器，其特征在于：微片激光器包括激光增益介质、带微小楔角（０°～１°）的双折射晶体波片和起偏器，带微小楔角的双折射晶体波片与起偏器构成波长选择结构，通过垂直平移泵浦光方向的泵浦点位置，实现激光波长振荡调谐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴砺，凌吉武，彭永进，
申请(专利权)人：福州高意通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]