CN203787763U - 外腔激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种外腔激光器，其包括：激光增益芯片（10），用于产生光束；准直透镜（20），用于将所述光束进行准直；平凸透镜（30），用于将经过准直的光束聚焦；反射端（40），用于将经过聚焦的光束进行至少部分的反射，以使反射光依次经过平凸透镜（30）、准直透镜（20）后，回到所述激光增益芯片（10）内；其中，所述激光增益芯片（10）远离所述准直透镜（20）的一端（11）与所述反射端（40）之间形成所述外腔激光器的激光谐振腔。与现有技术相比，本实用新型提供的外腔激光器具有较高耦合容忍度。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光器技术领域，尤其涉及一种外腔激光器。
背景技术
在众多可调谐半导体激光器中，外腔激光器结构具有线宽窄、调谐范围大、输出功率高和边模抑制比高等显著优点。然而，现有的外腔激光器的耦合容忍度较低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种解决上述技术问题的外腔激光器。
为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种外腔激光器，其包括：
激光增益芯片（10），用于产生光束；
准直透镜（20），用于将所述光束进行准直；
平凸透镜（30），用于将经过准直的光束聚焦；
反射端（40），用于将经过聚焦的光束进行至少部分的反射，以使反射光依次经过平凸透镜（30）、准直透镜（20）后，回到所述激光增益芯片（10）内；
其中，所述激光增益芯片（10）远离所述准直透镜（20）的一端（11）与所述反射端（40）之间形成所述外腔激光器的激光谐振腔。
作为本实用新型的进一步改进，所述平凸透镜（30）为C-lens或G-lens。
作为本实用新型的进一步改进，所述平凸透镜（30）的凸起端朝向所述准直透镜（20）设置。
作为本实用新型的进一步改进，所述反射端（40）为所述平凸透镜（30）的平面端上的反射镀膜。
作为本实用新型的进一步改进，所述反射端（40）与所述光束的光路垂直。
作为本实用新型的进一步改进，所述平凸透镜（30）的焦点落在所述反射端（40）内。
作为本实用新型的进一步改进，所述激光增益芯片（10）包括第一端面（11）和第二端面（12），所述第二端面（12）相对所述第一端面（11）邻近所述准直透镜（20）。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一端面（11）上镀有部分反射部分透射膜，所述第二端面（12）上镀有增透膜，所述反射端（40）上镀有高反射膜。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一端面（11）上镀有高反射膜，所述第二端面（12）上镀有增透膜，所述反射端（40）上镀有部分反射部分透射膜。
本实用新型相对现有技术的有益效果是：本实用新型提供的外腔激光器具有较高耦合容忍度。
附图说明
图1是本实用新型一实施例中外腔激光器的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
参图1所示，为本实用新型的一具体实施方式，所述外腔激光器在光束的光路上设置顺序依次有激光增益芯片10，准直透镜20，平凸透镜30以及反射端40，从所述激光增益芯片10远离所述准直透镜20的一端11到反射端40之间形成激光谐振腔，其中，反射端40可以是平凸透镜30的平面端上的反射镀膜，也可以是一贴合在平凸透镜30的平面端上的反射镜。
激光增益芯片10，用来发出光束，同时可将光束增益放大。
准直透镜20，设置于激光增益芯片10的光束输出端，用来将激光增益芯片10发出的发散光束准直成平行光束。
平凸透镜30，在光束的光路上设置在准直透镜20与反射端40之间，用来将经准直透镜20作用形成的平行光聚焦。优选地，平凸透镜30可以是C-lens或G-lens，其中，C-lens为折射率为常数的球面透镜，G-lens为渐变折射率的透镜，也叫做格林透镜，这两种透镜的共同点是都有一个平面端，其另一面为凸面端，该凸面端朝向准直透镜20设置。
反射端40，优选为一平面，反射端40与所述光束的光路垂直，平凸透镜30的焦点落在该反射端40上。当然，平凸透镜30的焦点也可以不落在反射端40上，只要平凸透镜30的焦点落在外腔激光器的耦合容差范围内即可。优选地，反射端40可以是一反射镜，反射镜可以与平凸透镜30的平面端贴合设置，也可以与平凸透镜30的平面端不贴合设置，只要能将平凸透镜30聚焦形成的光束至少部分的进行反射即可；反射端40还可以是在平凸透镜30的平面上镀上的一层反射膜。
一般地，在外腔激光器中，在光束的光路上依次设置有激光增益芯片10、准直透镜20、平凸透镜30以及反射端40，从所述激光增益芯片10远离所述准直透镜20的一端11到反射端40之间形成外腔激光器的激光谐振腔，其中，激光增益芯片10包括第一端面11和第二端面12，所述第二端面12相对所述第一端面11邻近所述准直透镜20。
在这里值得一提的是，在本实用新型的外腔激光器中，当反射端40与激光增益芯片10的第一端面11不平行，或者与光束的光路不垂直而稍有倾斜时，光束的光路会在垂直面内平移，也就是仍与激光增益芯片10的第一端面11垂直。而以前的激光器结构，当反射端40倾斜时，光束的光路可能会不再与激光增益芯片10的第一端面11垂直，这样就会影响谐振，并影响激光的形成。所以本实用新型中这种结构的激光器容忍度高。
在第一实施例中，在激光增益芯片10的第一端面11上镀部分反射部分透射膜，第二端面12上镀增透膜，在反射端40上镀有高反射膜。部分经过增益后的光束从激光增益芯片10镀部分反射部分透射膜的第一端面11射出激光器。具体地，由激光增益芯片10发出的发散光束射由第二端面12向准直透镜20，准直透镜20将此发散的光束准直成平行光束射向平凸透镜30，由于平凸透镜30的凸面端是朝向准直透镜20凸起的，故当平行光束入射到平凸透镜30的凸面端上时，平凸透镜30会将平行光汇聚，该平凸透镜30的焦点恰好落在反射端40上。由于反射端40上镀有高反膜，故，反射端40将汇聚其上的光全部反射至平凸透镜30，平凸透镜30又将该反射的光变成平行光束射向准直透镜20，该平行光束经过准直透镜20汇聚又回到激光增益芯片10内，由激光增益芯片10产生的光与该光经过一个或多个透镜和发射端反射得到的光在激光增益芯片10内进行碰撞实现光的增益。经过增益的光一部分从激光增益芯片10的第一端面11射出激光器，一部分继续从第二端面12射出重复上述过程，激光每完成一次在谐振腔内的循环，都会有一部分的光从激光增益芯片10的第一端面11射出激光器，一部分的光继续回到谐振腔内进行谐振。从上述过程可以看出，正是由于平凸透镜30的聚焦作用与反射端40的反射作用配合使得外腔激光器的耦合效率大大提高。
在第二实施例中，激光增益芯片10的第一端面11上镀有具有高反射膜，所述第二端面12上镀有增透膜，所述反射端40上镀有部分反射部分透射膜。部分经过增益后的光束从镀有部分反射部分透射膜的反射端40射出激光器。具体地，由激光增益芯片10发出的发散光束由第二端面12射向准直透镜20，准直透镜20将此发散的光束准直成平行光束射向平凸透镜30，平凸透镜30将其汇聚，该平凸透镜30的焦点恰好落在反射端40上。由于反射端40上镀有部分反射部分透射膜，故，反射端40将汇聚其上的光至少部分的反射至平凸透镜30，另一部分则从反射端40射出激光器。反射至平凸透镜30的光经过平凸透镜30形成平行光束射向准直透镜20，准直透镜20又将该平行光汇聚到激光增益芯片10内，由激光增益芯片10产生的光与该光经过一个或多个透镜和发射端反射得到的光在激光增益芯片10内进行碰撞实现光的增益。由于激光增益芯片的第一端面11上镀有具有高反射膜，故，经过增益的光只能再从激光增益芯片10的第二端面12射出重复上述过程，激光每完成一次在谐振腔内的循环，都会有一部分的光从反射端40射出激光器，一部分的光继续回到谐振腔内进行谐振。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种外腔激光器，其特征在于，所述外腔激光器包括：
激光增益芯片（10），用于产生光束；
准直透镜（20），用于将所述光束进行准直；
平凸透镜（30），用于将经过准直的光束聚焦；
反射端（40），用于将经过聚焦的光束进行至少部分的反射，以使反射光依次经过平凸透镜（30）、准直透镜（20）后，回到所述激光增益芯片（10）内；
其中，所述激光增益芯片（10）远离所述准直透镜（20）的一端（11）与所述反射端（40）之间形成所述外腔激光器的激光谐振腔。
2.根据权利要求1所述的外腔激光器，其特征在于，所述平凸透镜（30）为C-lens或G-lens。
3.根据权利要求1所述的外腔激光器，其特征在于，所述平凸透镜（30）的凸起端朝向所述准直透镜（20）设置。
4.根据权利要求3所述的外腔激光器，其特征在于，所述反射端（40）为所述平凸透镜（30）的平面端上的反射镀膜。
5.根据权利要求1所述的外腔激光器，其特征在于，所述反射端（40）与所述光束的光路垂直。
6.根据权利要求5所述的外腔激光器，其特征在于，所述平凸透镜（30）的焦点落在所述反射端（40）内。
7.根据权利要求1所述的外腔激光器，其特征在于，所述激光增益芯片（10）包括第一端面（11）和第二端面（12），所述第二端面（12）相对所述第一端面（11）邻近所述准直透镜（20）。
8.根据权利要求7所述的外腔激光器，其特征在于，所述第一端面（11）上镀有部分反射部分透射膜，所述第二端面（12）上镀有增透膜，所述反射端（40）上镀有高反射膜。
9.根据权利要求7所述的外腔激光器，其特征在于，所述第一端面（11）上镀有高反射膜，所述第二端面（12）上镀有增透膜，所述反射端（40）上镀有部分反射部分透射膜。
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| CN109904721A (zh) * | 2017-12-11 | 2019-06-18 | 苏州旭创科技有限公司 | 波长可调谐的外腔激光器 |
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| WO2020019573A1 (zh) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 华中科技大学 | 基于超表面窄带反射镜的窄线宽外腔激光器 |
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