CN207765785U - 窄线宽、可调谐、连续及锁模激光面发射激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种窄线宽、可调谐、连续及锁模激光面发射激光器，沿光路依次包括激励光源、增益芯片、滤波及调谐元件、第一折叠镜、非线性晶体、第二折叠镜和可饱和吸收镜；通过设置第一折叠镜和第二折叠镜，将激光器的谐振腔分成“Z”字形，而调谐、倍频和锁模均分别由第一折叠镜和第二折叠镜分开，维持相互之间相互独立的同时，保证光路易于调节，并且通过将第一折叠镜和第二折叠镜均设置为凹面镜，使用于产生倍频光的非线性晶体位于两个凹面镜的凹面之间的腰斑上，利于保证通过非线性晶体的基频光产生倍频光的效率更高，提高转换效率；同时，可饱和吸收镜位于第二凹面镜的焦点上，利于启动锁模过程。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种激光器，具体涉及一种窄线宽、可调谐、连续及锁模激光面发射激光器。
背景技术
从1954年制成了第一台微波量子放大器，获得了高度相干的微波束，一直到现在，激光器的种类就越来越多；按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类，近来还发展了自由电子激光器；其工作介质是在周期性磁场中运动的高速电子束，激光波长可覆盖从微波到X射线的广阔波段，按工作方式分，有连续式、脉冲式、调Q和超短脉冲式等几类；而现有技术中，面发射激光器的应用越来越广泛，面发射激光器是一种光从垂直于半导体衬底表面的方向射出的半导体激光器，而实际应用中，根据使用的实际要求，需要对面发射激光器进行不同的调试，比如调谐、窄化线宽和锁模等，由于参数之间调试易造成相互影响，使得调试困难，更重要的是调试后的激光功率较低，影响激光的质量。
因此，为克服上述问题，有必要需要一种窄线宽、可调谐、连续及锁模激光面发射激光器，能够满足不同参数需求，调试方便，提高工作效率，并且调试后的激光功率大，保证满足实用需求。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种窄线宽、可调谐、连续及锁模激光面发射激光器，能够满足不同参数需求，调试方便，提高工作效率，并且调试后的激光功率大，保证满足实用需求。
本实用新型的窄线宽、可调谐、连续及锁模激光面发射激光器，沿光路依次包括激励光源、增益芯片、滤波及调谐元件、第一折叠镜、非线性晶体、第二折叠镜和可饱和吸收镜；
增益芯片，包括用于在激励光源的激光激励下产生基频光的量子阱有源区和用于反射基频光的第一DBR反射镜；
第一折叠镜，对基频光高反而倍频光高透并用于使谐振腔产生第一折臂；
第二折叠镜，对基频光和倍频光均高反，用于使谐振腔产生第二折臂；
可饱和吸收镜，包括用于对激光锁模的量子阱吸收区和用于反射基频光与倍频光的第二DBR反射镜；
滤波及调谐元件，位于增益芯片和第一折叠镜之间，用于对激光滤波和调谐；
所述第一折叠镜和第二折叠镜均为凹面镜且所述非线性晶体位于两个凹面镜的凹面之间用于产生倍频激光。
进一步，所述可饱和吸收镜位于第二折叠镜的焦点位置。
进一步，所述滤波及调谐元件为同一元件，该元件为法布里-玻罗标准具，或双折射晶体薄片。
进一步，所述第一折叠镜的焦距为55-65mm，所述第二折叠镜的焦距为 13-17mm，第一折叠镜与第二折叠镜之间的间距为65-75mm。
本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种窄线宽、可调谐、连续及锁模激光面发射激光器，通过设置第一折叠镜和第二折叠镜，将激光器的谐振腔分成“Z”字形，而调谐、倍频和锁模均分别由第一折叠镜和第二折叠镜分开，维持相互之间相互独立的同时，保证光路易于调节，并且通过将第一折叠镜和第二折叠镜均设置于凹面镜，使用于产生倍频光的非线性晶体位于两个凹面镜的凹面之间的腰斑上，利于保证通过非线性晶体的基频光产生倍频光的效率更高，提高转换效率；同时，可饱和吸收镜位于第二凹面镜的焦点上，利于启动锁模过程。该激光器能够满足不同参数需求，调试方便，提高工作效率，并且调试后的激光功率大，保证满足实用需求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型的结构示意图，如图所示，本实施例中的窄线宽、可调谐、连续及锁模激光面发射激光器；沿光路依次包括激励光源1、增益芯片2、滤波及调谐元件3、第一折叠镜4、非线性晶体5、第二折叠镜6和可饱和吸收镜7；
增益芯片2，包括用于在激励光源1的激光激励下产生基频光的量子阱有源区2a和用于反射基频光的第一DBR反射镜2b；
第一折叠镜4，对基频光高反而倍频光高透并用于使谐振腔产生第一折臂；
第二折叠镜6，对基频光和倍频光均高反，用于使谐振腔产生第二折臂；
可饱和吸收镜7，包括用于对激光锁模的量子阱吸收区7a和用于反射基频光与倍频光的第二DBR反射镜7b；
滤波及调谐元件3，位于增益芯片2和第一折叠镜之间，用于对激光滤波和调谐；
所述第一折叠镜4和第二折叠镜6均为凹面镜且所述非线性晶体5位于两个凹面镜的凹面之间用于产生倍频激光。
通过设置第一折叠镜4和第二折叠镜6，将激光器的谐振腔分成”Z”字形，而调谐、倍频和锁模均分别由第一折叠镜4和第二折叠镜6分开，保证相互之间不构成干扰，保证光路易于调节，并且通过将第一折叠镜4和第二折叠镜6均设置于凹面镜，使用于产生倍频光的非线性晶体5位于两个凹面镜的凹面之间，维持相互之间相互独立的同时，保证光路易于调节，并且通过将第一折叠镜和第二折叠镜均设置于凹面镜，使用于产生倍频光的非线性晶体位于两个凹面镜的凹面之间的腰斑上，利于保证通过非线性晶体的基频光产生倍频光的效率更高，提高转换效率；同时，可饱和吸收镜位于第二凹面镜的焦点上，利于启动锁模过程。该激光器能够满足不同参数需求，调试方便，提高工作效率，并且调试后的激光功率大，保证满足实用需求。
本实施例中，所述可饱和吸收镜7位于第二折叠镜6的焦点位置；在折叠腔中，光线是离轴传播的，所以可饱和吸收镜并不位于第二折叠镜的光轴直线上，光的传播如附图所示，可饱和吸收镜位于在倾斜入射光束情况下第二折叠镜的焦点上，该焦点根据第二折叠镜的平行入射光线的入射角而定，即焦点为第二折叠镜反射光束(该反射光束为射向可饱和吸收镜的反射光束)的聚交点，使得到达可饱和吸收镜上的功率密度更大，有利于启动锁模过程；以保证入射到可饱和吸收镜上的光功率密度最大，有利于锁模过程的启动，也有利于维持稳定的锁模运转。锁模光能够提供极高的峰值功率，大幅度提高倍频过程的转换效率。
本实施例中，所述滤波及调谐元件3为同一元件，该元件为双折射晶体薄片、法布里-玻罗标准具，调试方便，结构简单紧凑。
本实施例中，所述第一折叠镜的焦距为55-65mm，优选为60mm，所述第二折叠镜的焦距为13-17mm，优选为15mm，第一折叠镜与第二折叠镜之间的间距为 65-75mm，优选为70mm，所述第二折叠镜6的焦距为短焦距；利于保证整个激光器的结构紧凑同时满足激光光斑在可饱和吸收镜7上紧聚焦，获得小的聚焦光斑，大的功率密度，启动并维持稳定的锁模运转；非线性晶体位于两折叠镜之间光束腰斑上，确保非线性晶体上高的功率密度，以及倍频效率提高。同时，第二折叠镜为短焦距，以确保光束在可饱和吸收镜上聚焦光斑足够小，即在可饱和吸收镜上获得足够大的功率密度，利于启动锁模过程。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种窄线宽、可调谐、连续及锁模激光面发射激光器，其特征在于：沿光路依次包括激励光源、增益芯片、滤波及调谐元件、第一折叠镜、非线性晶体、第二折叠镜和可饱和吸收镜；
增益芯片，包括用于在激励光源的激光激励下产生基频光的量子阱有源区和用于反射基频光的第一DBR反射镜；
第一折叠镜，对基频光高反而倍频光高透并用于使谐振腔产生第一折臂；
第二折叠镜，对基频光和倍频光均高反，用于使谐振腔产生第二折臂；
可饱和吸收镜，包括用于对激光锁模的量子阱吸收区和用于反射基频光与倍频光的第二DBR反射镜；
滤波及调谐元件，位于增益芯片和第一折叠镜之间，用于对激光滤波和调谐；
所述第一折叠镜和第二折叠镜均为凹面镜且所述非线性晶体位于两个凹面镜的凹面之间用于产生倍频激光。
2.根据权利要求1所述的窄线宽、可调谐、连续及锁模激光面发射激光器，其特征在于：所述可饱和吸收镜位于第二折叠镜的焦点位置。
3.根据权利要求2所述的窄线宽、可调谐、连续及锁模激光面发射激光器，其特征在于：所述滤波及调谐元件为同一元件，该元件为法布里-玻罗标准具，或双折射晶体薄片。
4.根据权利要求3所述的窄线宽、可调谐、连续及锁模激光面发射激光器，其特征在于：所述第一折叠镜的焦距为55-65mm，所述第二折叠镜的焦距为13-17mm，第一折叠镜与第二折叠镜之间的间距为65-75mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN112467511A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-09 | 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所 | 一种基于非线性频率转换的近场滤波和激光器横模控制系统及控制方法 |
| CN116780336A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-09-19 | 重庆师范大学 | 利用半导体材料非线性效应实现自锁模的超快紫外激光器 |
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| CN112467511B (zh) * | 2020-11-25 | 2022-03-22 | 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所 | 一种基于非线性频率转换的近场滤波和激光器横模控制系统及控制方法 |
| CN116780336A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-09-19 | 重庆师范大学 | 利用半导体材料非线性效应实现自锁模的超快紫外激光器 |
| CN116780336B (zh) * | 2023-06-25 | 2024-02-09 | 重庆师范大学 | 利用半导体材料非线性效应实现自锁模的超快紫外激光器 |
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