一种谐振倍频激光器制造技术

本实用新型专利技术提供一种谐振倍频激光器，该谐振倍频激光器通过设置前向耦合光路和后向耦合光路，将谐振倍频腔共振时透射输出的基频光入射到半导体种子源中形成注入锁定，可使得半导体种子源出射的种子光与谐振倍频腔始终处于共振状态，实现自动谐振倍频。相较于传统谐振倍频激光器，本实用新型专利技术的激光器无需额外的主动光学、电学控制链路即可实现种子光与谐振倍频腔自动谐振，实现持续高效率的透射激光输出，结构简单，且传统需要主动锁定的谐振倍频激光方案中，要求基频光为单频激光，本实用新型专利技术没有这一要求，谐振倍频腔透射输出的基频光在半导体种子源中注入锁定形成多个与谐振倍频腔共振的模式也可以运行。频腔共振的模式也可以运行。频腔共振的模式也可以运行。

【技术实现步骤摘要】
一种谐振倍频激光器


[0001]本技术涉及光电
，尤其涉及一种谐振倍频激光器。

技术介绍

[0002]谐振倍频是一种利用多光束干涉来增强基频光电场强度获得高倍频效率的技术。基于这一技术可以产生高功率的绿光、紫外激光、蓝光灯，扩展了激光的波长范围。但是传统的谐振倍频激光器，都需要利用HC稳频、PDH稳频技术来产生激光频率与谐振倍频腔共振峰的误差信号，再通过PID控制将基频激光与谐振倍频腔锁定在一起，实现持续的高效率的倍频。这极大地增加了系统的复杂度。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本技术提供一种谐振倍频激光器，该激光器通过将倍频腔透射的基频光注入锁定到半导体种子源，实现自动谐振倍频，无需主动锁定。
[0004]本技术的一种谐振倍频激光器，包括半导体种子源、前向耦合光路、后向耦合光路、谐振倍频腔和倍频晶体，半导体种子源用于出射种子光，倍频晶体位于所述谐振倍频腔内，前向耦合光路位于半导体种子源和谐振倍频腔之间，后向耦合光路和前向耦合光路连接，种子光经前向耦合光路入射到谐振倍频腔内，在谐振倍频腔内振荡，并通过倍频晶体的倍频处理后，从谐振倍频腔透射输出的基频光经后向耦合光路、前向耦合光路后入射到半导体种子源中形成注入锁定。
[0005]较佳地，后向耦合光路包括第一后向耦合透镜，谐振倍频腔透射输出的基频光依次通过第一后向耦合透镜、前向耦合光路后入射到半导体种子源中。
[0006]进一步地，前向耦合光路包括部分透射反射镜，部分透射反射镜位于半导体种子源和谐振倍频腔之间，种子光经部分透射反射镜入射到谐振倍频腔内，谐振倍频腔透射输出的基频光依次经过第一后向耦合透镜、部分透射反射镜后入射到半导体种子源中。
[0007]再进一步地，该谐振倍频激光器还包括第一放大器，第一放大器位于部分透射反射镜和谐振倍频腔之间，种子光依次经过部分透射反射镜、第一放大器后入射到谐振倍频腔内。
[0008]较佳地，后向耦合光路包括第二后向耦合透镜和后向传输光纤，后向传输光纤与前向耦合光路连接，谐振倍频腔透射输出的基频光依次经过第二后向耦合透镜、后向传输光纤、前向耦合光路后入射到半导体种子源中。
[0009]进一步地，前向耦合光路包括光纤环形器，光纤环形器位于半导体种子源和谐振倍频腔之间，后向传输光纤与光纤环形器连接，种子光经光纤环形器入射到谐振倍频腔内，谐振倍频腔透射输出的基频光依次经过第二后向耦合透镜、后向传输光纤、光纤环形器后入射到半导体种子源中。
[0010]再进一步地，该谐振倍频腔还包括第二放大器，第二放大器位于光纤环形器和谐振倍频腔之间，种子光依次经过光纤环形器、第二放大器后入射到谐振倍频腔内。
[0011]更进一步地，该谐振倍频腔还包括种子光耦合透镜，种子光耦合透镜位于第二放大器和谐振倍频腔之间，种子光依次经过光纤环形器、第二放大器、种子光耦合透镜后入射到谐振倍频腔内。
[0012]较佳地，谐振倍频腔包括第一腔镜、第二腔镜、第三腔镜和第四腔镜，倍频晶体位于第三腔镜和第四腔镜之间，种子光从第一腔镜透射输入，从第一腔镜或第二腔镜或第三腔镜或第四腔镜透射输出的基频光经后向耦合光路、前向耦合光路入射到半导体种子源中。
[0013]进一步地，后向耦合光路位于第三腔镜与前向耦合光路之间。
[0014]与现有技术相比，本技术的谐振倍频激光器，通过设置前向耦合光路和后向耦合光路，将谐振倍频腔共振时透射输出的基频光入射到半导体种子源中形成注入锁定，可使得半导体种子源出射的种子光与谐振倍频腔始终处于共振状态，实现自动谐振倍频。相较于传统谐振倍频激光器，本技术的激光器无需额外的主动光学、电学控制链路即可实现种子光与谐振倍频腔自动谐振，实现持续高效率的透射激光输出，结构简单，且传统需要主动锁定的谐振倍频激光方案中，要求基频光为单频激光，本技术没有这一要求，谐振倍频腔透射输出的基频光在半导体种子源中注入锁定形成多个与谐振倍频腔共振的模式也可以运行。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为传统的谐振倍频激光器的结构示意图。
[0017]图2为本技术一实施例的一种谐振倍频激光器的结构示意图。
[0018]图3为本技术另一实施例的一种谐振倍频激光器的结构示意图。
[0019]图4为本技术再一实施例的一种谐振倍频激光器的结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使对本技术的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
[0021]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0022]请参见图1，图1为传统的谐振倍频激光器的结构示意图。在该图中，谐振倍频激光器包括半导体种子源1
’
、放大器2
’
、谐振倍频腔3
’
和倍频晶体4
’
，倍频晶体4
’
位于谐振倍频腔3
’
内。半导体种子源1
’
发射的种子光经放大器2
’
入射到谐振倍频腔3
’
中，通过倍频晶体4
’
进行非线性频率变换，产生倍频激光。谐振倍频腔3
’
由几个对种子光高反射的腔镜构成，利用多光束干涉原理，只有当种子光与谐振倍频腔3
’
共振时，种子光才能入射到谐振倍频
腔3
’
中，并在腔内多次反射，电场强度成倍增强，通过倍频晶体4
’
的倍频转换，效率得到极大增加。
[0023]但是，由于种子光以及谐振倍频腔的漂移，激光无法时刻与谐振倍频腔共振。为了持续获得高倍频效率，需要采用额外的方法，例如基于HC稳频以及PDH稳频，将谐振倍频腔锁定到激光上，或者将激光锁定到谐振倍频腔上，这需要额外复杂的光学、电学控制链路，增加了复杂度。
[0024]请参见图2，图2为本技术一实施例的一种谐振倍频激光器的结构示意图。在本实施例中，谐振倍频激光器包括半导体种子源1、前向耦合光路2、后向耦合光路3、谐振倍频腔4和倍频晶体5。
[0025]半导体种子源1用于出射种子光。
[0026]倍频晶体4位于谐振倍频腔4内。
[0027]前向耦合光路2位于半导体种子源1和谐振倍频腔4之间，后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振倍频激光器，其特征在于，包括半导体种子源、前向耦合光路、后向耦合光路、谐振倍频腔和倍频晶体；所述半导体种子源用于出射种子光；所述倍频晶体位于所述谐振倍频腔内；所述前向耦合光路位于所述半导体种子源和所述谐振倍频腔之间，所述后向耦合光路和所述前向耦合光路连接；所述种子光经所述前向耦合光路入射到所述谐振倍频腔内，在所述谐振倍频腔内振荡，并通过所述倍频晶体的倍频处理后，从所述谐振倍频腔透射输出的基频光经所述后向耦合光路、所述前向耦合光路后入射到所述半导体种子源中形成注入锁定。2.如权利要求1所述的一种谐振倍频激光器，其特征在于，所述后向耦合光路包括第一后向耦合透镜，所述谐振倍频腔透射输出的基频光依次通过所述第一后向耦合透镜、所述前向耦合光路后入射到所述半导体种子源中。3.如权利要求2所述的一种谐振倍频激光器，其特征在于，所述前向耦合光路包括部分透射反射镜，所述部分透射反射镜位于所述半导体种子源和所述谐振倍频腔之间，所述种子光经所述部分透射反射镜入射到所述谐振倍频腔内，所述谐振倍频腔透射输出的基频光依次经过所述第一后向耦合透镜、所述部分透射反射镜后入射到所述半导体种子源中。4.如权利要求3所述的一种谐振倍频激光器，其特征在于，还包括第一放大器，所述第一放大器位于所述部分透射反射镜和所述谐振倍频腔之间，所述种子光依次经过所述部分透射反射镜、所述第一放大器后入射到所述谐振倍频腔内。5.如权利要求1所述的一种谐振倍频激光器，其特征在于，所述后向耦合光路包括第二后向耦合透镜和后向传输光纤，所述后向传输光纤与所述前向耦合光路...

【专利技术属性】
技术研发人员：付小虎，赵儒臣，张磊，
申请(专利权)人：上海频准激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：