CN217639784U - 光束分离元件及外腔激光器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光束分离元件及外腔激光器，其包括至少两个光分离部，每个光分离部将入射到其上的光束分离成透射光和反射光，光分离部被布置为由至少一个分离子集构成，每个分离子集包括相对设置的上游光分离部以及位于上游光分离部下游的下游光分离部。其中，上游光分离部与下游光分离部之间还可以设有一光引导部，该光引导部将每个分离子集中的上游光分离部及下游光分离部的位置关系保持为允许来自上游光分离部的透射光和反射光中的任何一个传递给下游分离部，以便将最初入射至光束分离元件的单束光束分离成至少三束分离光束。

Description

光束分离元件及外腔激光器

技术领域

本申请涉及光通信的技术领域，尤其涉及一种光束分离元件及外腔激光器。

背景技术

长距离传输一直是光通信领域的一个重要难点，利用相干光通信能很好的解决这一问题。波长可调谐激光器是相干光发射机的核心器件。可调谐激光器的发展趋势是封装越来越小，出光功率越来越大，功耗越来越低。

可调激光器可适用于各种不同封装形式的光模块。现有的可调谐激光器，其具有体积小于1立方厘米的外壳，壳体内依次设有增益芯片、可调谐滤波器、光束分离元件以及隔离器等。随着设备集成度越来越高，要求光模块具有更小的体积，因而作为相干光模块核心器件的激光器必然也要求其体积越来越小。由于可调谐激光器的光路容易受到制作工艺和周围环境等因素而影响波长锁定、稳定性的问题。

因此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种光束分离元件及外腔激光器，以解决传统的激光器的光路容易受到制作工艺和周围环境等因素的影响而引起较大的变化，进而导致激光器的波长锁定、稳定性较差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请的实用新型公开了如下技术方案：

一方面，本实用新型提供一种光束分离元件，包括：至少两个光分离部，每个光分离部将入射到其上的光束分离成透射光和反射光，所述光分离部被布置为由至少一个分离子集构成，每个分离子集包括相对设置的上游光分离部以及位于上游光分离部下游的下游光分离部；光引导部，其将每个分离子集中的上游光分离部及下游光分离部的位置关系保持为允许来自上游光分离部的透射光和反射光中的任何一个传递给下游分离部，以便将最初入射至光束分离元件的单束光束分离成至少三束分离光束；其中，所述光引导部具有彼此相背离的第一导光面与第二导光面以及布置于第一导光面与第二导光面之间的第一保持面与第二保持面，所述第一保持面与第二保持面彼此相背离；每个分离子集中的上游光分离部具有第一分离面及第一上游端面，经所述第一分离面分离出的其中一路光经所述第一上游端面输出，另一路光经所述光引导部入射至所述下游光分离部；所述下游光分离部具有第二分离面及第一下游端面，经所述第二分离面分离出的其中一路光经所述第一下游端面输出，另一路光经所述光引导部的第二导光面输出；每个分离子集中的上游光分离部通过其第一分离面与第一保持面相贴合，下游光分离部通过其第二分离面与第二保持面贴合；其中，所述第一上游端面相对于所述第一导光面倾斜设置，所述第一下游端面与所述第一导光面成锐角或钝角。

进一步地，所述第一上游端面与所述第一导光面相对倾斜的角度大于或等于2°且小于或等于15°。

进一步地，所述第一下游端面与所述第一导光面之间的夹角为锐角，该锐角大于75°且小于88°；或者，所述第一下游端面与所述第一导光面之间的夹角为钝角，该钝角大于92°且小于105°。

进一步地，所述第一预设角度和所述第二预设角度的角度范围均为37.5°～52.5°，从而获得至少三束分离光束，在这至少三束分离光束中的每两束分离光束互相平行或者垂直。

进一步地，所述第一保持面与所述第二保持面相互平行。

进一步地，所述第二导光面与所述第一导光面相对倾斜设置。

进一步地，所述第二导光面与所述第一导光面相对倾斜的角度大于或等于2°且小于或等于15°。

进一步地，所述上游光分离部还包括第二上游端面，入射光经所述第二上游端面入射至所述第一分离面；所述第二上游端面相对所述第一上游端面的法线倾斜设置。

另一方面，本实用新型还提供一种外腔激光器，包括位于所述激光器的谐振腔内且依光路设置的半导体增益芯片、准直透镜和光束分离元件，以及位于所述光束分离元件下游的隔离器、可调标准具、第一监测器和第二监测器，所述光束分离元为前文所述的光束分离元件；其中，所述半导体增益芯片所发出的光入射至所述光束分离元件，所述光束分离元件将最初入射的单束光束分离成三束分离光束，这三束分离光束分别为第一分离光束、第二分离光束以及第三分离光束，所述第三分离光束到达所述第一监测器进行监控，所述第二分离光束进入所述标准具，经所述可调标准具滤波处理后的锁定波长光信号随后进入所述第二监测器进行监控，所述第一分离光束在所述谐振腔内谐振并经所述隔离器输出激光。

进一步地，所述光束分离元件的上游光分离部的反射率为小于或等于5％；所述光束分离元件的下游光分离部的反射率为50％-60％。

进一步地，所述的外腔激光器还包括聚焦透镜以及耦合透镜；其中，所述谐振腔的一出光腔面设于所述隔离器朝向所述光束分离元件一侧的光学面上；所述聚焦透镜设置于所述光束分离元件与所述隔离器之间；所述耦合透镜位于所述隔离器下游以将从所述隔离器输出的激光耦合至一传输光纤内。

进一步地，所述的外腔激光器还包括可调谐滤波器、半导体制冷器以及热敏电阻，所述可调谐滤波器设置于所述准直透镜与所述光束分离元件之间，所述半导体增益芯片和所述热敏电阻设置于所述半导体制冷器上。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：提供一种光束分离元件，其包括上游光分离部、下游光分离部以及设置于上游光分离部与下游光分离部之间的光引导部，第一分离面形成在上游分离部与光引导部之间的衔接面处，第二分离面形成在下游分离部与光引导部之间的衔接面处，因此该光束分离元件可以简单地将单束入射光分离成至少三束分离光束。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：提供一种外腔激光器，其包括光束分离元件、半导体增益芯片、隔离器、标准具、第一监测器以及第二监测器，该光束分离元件可以将从半导体增益芯片所发出的光分离成三束分离光束，分别为第三分离光束、第二分离光束以及第一分离光束。

由于光束分离元件的上游分离部的第一上游端面与第一导光面相对倾斜设置，因此从光束分离元件透射至隔离器的第一分离光束会偏折一定的角度，使得第一分离光束部分被第一上游端面反射的反射光不会原路返回至半导体增益芯片，即该部分反射光不在谐振腔内进行谐振，且避免反射光在光束分离元件内部产生谐振，如此有利于提高半导体增益芯片的发光稳定性，并且减少半导体增益芯片的损耗，进而提高外腔激光器的调节性能和稳定性。

进一步地，由于光束分离元件的光引导部的第一导光面与第一下游端面成锐角或钝角，因此从光束分离元件的光引导部的第一导光面透射至第一监测器的第三分离光束会偏折一定的角度，使得第三分离光束也不会原路返回至半导体增益芯片，即防止来回反射造成串扰等问题。

此外，由于光引导部的第二导光面与第一上游端面所在的平面相互平行或在同一平面内，即第二导光面与第一导光面也相对倾斜，因此从第二导光面出射至第二监测器的第二分离光束会偏折一定的角度进入标准具后再进入第二监测器，从而在有效实现小型化的外腔激光器的同时，能够有效地提高设备的性能。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例1提供的光线通过光束分离元件的示意图。

图2为本申请实施例1提供的光束分离元件的结构示意图。

图3为本申请实施例1提供的光束分离元件的爆炸图。

图4为本申请实施例1提供的多个分离部的光束分离元件的结构示意图。

图5为本申请实施例1提供的光束分离元件应用外腔激光器的结构示意图。

图6为本申请实施例2提供的光线通过光束分离元件的示意图。

图7为本申请实施例3提供的光线通过光束分离元件的示意图。

图8为本申请实施例4提供的光线通过光束分离元件的示意图。

附图部件标识如下：

11、上游光分离部； 12、下游光分离部；

13、光引导部； 111、第一分离面；

112、第一上游端面； 113、第二上游端面；

121、第二分离面； 122、第一下游端面；

123、第二下游端面； 131、第一导光面；

132、第二导光面； 133、第一保持面；

134、第二保持面； 1、光束分离元件；

2、半导体增益芯片； 3、隔离器；

4、标准具； 5、第一监测器；

6、第二监测器； 7、准直透镜；

8、聚焦透镜； 9、耦合透镜；

10、传输光纤； 21、可调谐滤波器；

22、半导体制冷器； 23、热敏电阻；

101、第一出光腔面； 102、第二出光腔面。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本实用新型实施例提供一种光束分离元件1，其包括至少两个光分离部，每个光分离部将入射到其上的光束分离成透射光和反射光，光分离部被布置为由至少一个分离子集构成，每个分离子集包括相对设置的上游光分离部11以及位于上游光分离部11下游的下游光分离部12。其中，上游光分离部11与下游光分离部12之间还可以设有一光引导部13，该光引导部13将每个分离子集中的上游光分离部11及下游光分离部12的位置关系保持为允许来自上游光分离部11的透射光和反射光中的任何一个传递给下游分离部，以便将最初入射至光束分离元件1的单束光束分离成至少三束分离光束。本实用新型所提供的光束分离元件1方便组装，不受环境影响，可以容易地由单束入射光被分离成至少三束分离光束。下面将以实施例的方式展开详细的说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种光束分离元件1，其包括上游光分离部11、下游光分离部12以及光引导部13。上游光分离部11与下游光分离部12上下相对设置，光引导部13设置于上游光分离部11与下游光分离部12之间。

上游光分离部11具有第一分离面111及与第一分离面111成一夹角的第二上游端面113与第一上游端面112。上游光分离部11透射率大于或等于95％，反射率为小于或等于5％，优选反射率在1％-2％。

下游光分离部12具有第二分离面121及与第二分离面121成一夹角的第一下游端面122与第二下游端面123。下游光分离部12的透射率为40-50％，反射率为50％-60％。

光引导部13具有彼此相背离且相互不平行设置的第一导光面131与第二导光面132以及布置于第一导光面131与第二导光面132之间的第一保持面133与第二保持面134，第一保持面133与第二保持面134彼此相背离，且相互平行设置。即第二导光面132与第一导光面131相对倾斜设置，第二导光面132与第一导光面131形成的倾斜夹角大于或等于2°且小于或等于15°，以使得从第二导光面132透射出去的光相对于从第一导光面131入射的光能够偏折一定的角度，或者避免第一导光面131与第二导光面132相平行形成FP腔而导致被第二导光面132反射的少量返回光在第一导光面131和第二导光面132之间来回反射形成谐振光而影响波长监测。

本实施例中，上游光分离部11通过其第一分离面111与第一保持面133相贴合，第二上游端面113与第一导光面131相垂直，第一上游端面112与第二上游端面113之间成锐角或钝角。其中，第一导光面131为光入射面，入射光经第一导光面131入射至第一分离面111，一部分透射过第一分离面111后经第一上游端面112输出，另一部分被第一分离面111反射后经光引导部13入射至第二分离面121。该实施例中，第一上游端面113与第一导光面131相对倾斜的角度大于或等于2°且小于或等于15°。第一上游端面112与第二上游端面113之间的夹角为锐角时，该锐角大于或等于75°且小于或等于88°；或者，第一上游端面112与第二上游端面113之间的夹角为钝角，该钝角大于或等于92°且小于或等于105°。简单来说，第一上游端面112与第一导光面131相对倾斜设置，第一导光面131与第一上游端面112形成的倾斜夹角大于或等于2°且小于或等于15°，以使得从第一上游端面112透射出去的光相对于从第一导光面131入射的光能够偏折一定的角度，或者避免第一导光面131与第一上游端面112相平行形成FP腔而导致被第一上游端面112反射的少量返回光在第一导光面131和第一上游端面112之间来回反射形成谐振光而影响波长监测或激光稳定性。

本实施例中，下游光分离部12通过其第二分离面121与第二保持面134贴合，第一下游端面122与第一导光面131成锐角或钝角，第二下游端面123与第一导光面131所在的平面相互平行或在同一平面内。其中，第一下游端面122与第一导光面131之间的夹角为锐角，该锐角大于75°且小于88°；或者，第一下游端面122与第一导光面131之间的夹角为钝角，该钝角大于92°且小于105°，以使得从第一下游端面122透射出去的光相对于从第二分离面121入射的光能够偏折一定的角度。

本实施例中，第一保持面133与第一导光面131形成第一预设角度β1，第二保持面134与第一导光面131形成第二预设角度β2。进一步地，第一保持面133与第二保持面134相互平行，且第一预设角度β1和第二预设角度β2的角度范围均为37.5°～52.5°，从而获得三束分离光束，在这三束分离光束中的每两束分离光束互相平行或者垂直。具体的，一部分入射光A1经第一导光面入射至光束分离元件1的第一分离面111，经第一分离面111反射成为反射光R1，剩余的光透过光束分离元件1的第一分离面111成为透射光T1经第一上游端面输出。其中，一部分反射光R1被光束分离元件1的第二分离面121反射成为反射光R2，剩余的反射光R1透过光束分离元件1的第二分离面121成为透射光T2。

因此，光束分离元件1可以将单束入射光分离成三束分离光，其包括大致平行于入射光A1的透射光T1和反射光R2以及垂直于入射光A1的透射光T2，透射光T1、反射光R2和透射光T2再分别以一小偏折角度输出第一上游端面112、第二导光面132和第一下游端面122。

在其他实施方式中，如图4所示，光束分离元件1可以包括两个上游光分离部11、两个下游光分离部12以及两个光引导部13，该光束分离元件1可以将单束入射光分离成五束分离光，分别为T1、R2、T1’、R2’、T2’。

如图5所示，本实施例还提供一种外腔激光器，其包括位于激光器的谐振腔内且依光路设置的半导体增益芯片2、如前文所述的光束分离元件1、准直透镜7，以及位于光束分离元件1下游的隔离器3、标准具4、第一监测器5以及第二监测器6。

半导体增益芯片2所发出的光经准直透镜7准直后入射至光束分离元件1，光束分离元件1将最初入射的单束光束分离成三束分离光束，这三束分离光束分别为第一分离光束L1、第二分离光束L2以及第三分离光束L3，第三分离光束L3到达第一监测器5进行监控，第二分离光束L2进入标准具4，经可调标准具4滤波处理后的锁定波长光信号随后进入第二监测器6进行监控，第一分离光束L1在谐振腔内谐振并经过隔离器3输出激光，最终输出由传输光纤10接收。其中，准直透镜7用以将半导体增益芯片2发出的光线准直形成平行光线，亦可称为准直光线。

本实施例中，由于光束分离元件1的上游分离部的第一上游端面112与光引导部13的第一导光面131相对倾斜，因此从光束分离元件1透射至隔离器3的第一分离光束L1会偏折一定的角度，使得第一分离光束L1不会原路返回至半导体增益芯片2，即反射光不在谐振腔内进行谐振，如此有利于提高半导体增益芯片2的发光稳定性，并且减少半导体增益芯片2的损耗，进而提高外腔激光器的调节性能和稳定性。进一步地，由于光束分离元件1的光引导部13的第一导光面131与第一下游端面122成锐角或钝角，因此从光束分离元件1的光引导部13的第一导光面131透射至第一监测器5的第三分离光束L3会偏折一定的角度，使得第三分离光束L3也不会原路返回至半导体增益芯片2，即防止来回反射造成发生串扰等问题。此外，由于光引导部13的第二导光面132与第一上游端面112所在的平面相互重合，即第二导光面与第一导光面也相对倾斜设置，因此从第二导光面132出射至第二监测器6的第二分离光束L2会偏折一定的角度进入标准具4后再进入第二监测器6，避免第一导光面131与第一上游端面112和第二导光面132相平行形成FP腔而导致被第二导光面反射的少量返回光在第一导光面131和第二导光面132之间来回反射形成谐振光，而影响波长监测，从而在有效实现小型化的外腔激光器的同时，能够有效地提高设备的性能。

结合图5所示，本实施例所提供的外腔激光器还包括可调谐滤波器21、半导体制冷器22以及热敏电阻23。

可调谐滤波器21设置于准直透镜7与光束分离元件1之间，半导体增益芯片2和热敏电阻23设置于半导体制冷器22上。可调谐滤波器21可实现对所述准直光线的波长的调控，允许特定范围波长的准直光线透射，并过滤掉其他波长范围内的准直光线，使透射波长光在谐振腔内谐振，即可调谐滤波器21对产生谐振的光的波长进行选择，使输出激光为窄线宽激光。半导体制冷器22具有制冷功能，用以控制外腔激光器的容纳腔内的温度。热敏电阻23用以监测并反馈外腔激光器的容纳腔内的温度，特别是半导体增益芯片2的温度，并与半导体制冷器22共同作用，以使半导体增益芯片2工作在相对稳定的环境温度中。

本实施例中，谐振腔包括两个出光腔面，分别为第一出光腔面101和第二出光腔面102，第一出光腔面101设置在半导体增益芯片2左侧，第一出光腔面101可以是单独设置的全反射镜或部分反射镜，也可以是镀膜在半导体增益芯片2左侧端面的全反射面或部分反射面；第二出光腔面102设置在隔离器3的左侧，即朝向光束分离元件1一侧的光学面上，第二出光腔面102同样可以是单独设置的部分反射镜，也可以是镀膜在隔离器3左侧端面的部分反射面。

结合图5所示，本实施例所提供的外腔激光器还包括聚焦透镜8以及耦合透镜9。

聚焦透镜8设置于光束分离元件1与隔离器3之间，在外腔激光器组装的过程中，可以通过调整聚焦透镜8的位置来达到最佳的耦合状态，即通过调整所述聚焦透镜8的位置，使得光线的焦点落隔离器3朝向半导体增益芯片一侧的端面，使得外腔激光器的出光效率达到最佳之后，再将聚焦透镜8固定在最佳的耦合位置处。进一步地，聚焦透镜8与隔离器3之间具有空气间隔，聚焦透镜8的焦距较短，光路的长度更短，由此减小所占空间，可以制作更小型的封装，或者，可以将节省的空间用于可调谐滤波器21，加大可调谐滤波器21内部器件之间的间隔，从而减少热串扰的现象，以进一步提升可调谐滤波器21的调光性能。

耦合透镜9设置于隔离器3的下游以将从隔离器3输出的激光耦合至传输光纤10内。在本实施例中，耦合透镜9设置于隔离器3的右侧，外腔激光器的谐振腔输出的激光通过隔离器3向外传输，再经过耦合透镜9进行耦合。

因此，本实施例所提供的外腔激光器，通过调整光束分离元件1的结构，可以避免激光器因制作工艺和周围环境的因素而影响波长锁定、稳定性差的技术问题。

实施例2

本实施例提供一种光束分离元件1及外腔激光器，其包括实施例1的大部分技术方案，其区别在于，光束分离元件1的光路不同。

具体的，如图6所示，光束分离元件1从左至右依次包括上游光分离部11、光引导部13以及下游光分离部12。

本实施例中，上游光分离部11通过其第一分离面111与第一保持面133相贴合，第二上游端面113与第一导光面131相垂直，第一上游端面112与第二上游端面113之间成锐角或钝角。第二导光面132与第一导光面131相对倾斜设置，第一上游端面112与第一导光面131相对倾斜，其倾斜角度大于或等于2°且小于或等于15°，以使得从第一上游端面112和第二导光面132透射出去的光相对于从第一导光面131入射的光能够偏折一定的角度，或者避免第一导光面131与第一上游端面112和第二导光面132相平行形成FP腔而导致被第一上游端面112或第二导光面132反射的少量返回光在第一导光面131和第二导光面132之间来回反射形成谐振光而影响波长监测。

该实施例中，第二上游端面113为光入射面，入射光经第二上游端面113入射至第一分离面111，一部分透射过第一分离面111后经第一上游端面112输出，另一部分被第一分离面111反射后经光引导部13入射至第二分离面121。第二上游端面113相对第一上游端面112的法线倾斜设置，即第二上游端面113与第一上游端面112之间的夹角为锐角或钝角。第二上游端面113与第一上游端面112之间的夹角为锐角时，该锐角大于或等于75°且小于或等于88°；或者，第二上游端面113与第一上游端面112之间的夹角为钝角，该钝角大于或等于92°且小于或等于105°，以使得从第二上游端面113反射出去的光相对于从第一导光面131入射的光能够偏折一定的角度。或者避免第一导光面131与第一上游端面112相平行形成FP腔而导致被第一上游端面112反射的少量返回光在第一导光面131和第一上游端面112之间来回反射形成谐振光而影响波长监测或激光稳定性。

本实施例中，下游光分离部12通过其第二分离面121与第二保持面134贴合，第一下游端面122与第一导光面131成锐角或钝角，第二下游端面123与第一导光面131所在的平面相互平行或在同一平面内。其中，第一下游端面122与第一导光面131之间的夹角为锐角，该锐角大于75°且小于88°；或者，第一下游端面122与第一导光面131之间的夹角为钝角，该钝角大于92°且小于105°，以使得从第一下游端面122反射出去的光相对于从第二分离面121入射的光能够偏折一定的角度。

本实施例中，第一保持面133与第一导光面131形成第一预设角度β1，第二保持面134与第一导光面131形成第二预设角度β2。进一步地，第一保持面133与第二保持面134相互平行，即第一预设角度β1和第二预设角度β2相等，且第一预设角度β1和第二预设角度β2的角度范围均为37.5°～52.5°，从而获得三束分离光束，在这三束分离光束中的每两束分离光束互相平行或者垂直。具体的，一部分入射光A1经第二上游端面113入射后，经光束分离元件1的第一分离面111透射成为透射光T1，剩余的光经光束分离元件1的第一分离面111反射成为反射光R1，该反射光R1经第一上游端面112输出。其中，透射光T1经光引导部13入射至第二分离面121，一部分透射光T1经光束分离元件1的第二分离面121透射成为透射光T2，剩余的透射光T1经光束分离元件1的第二分离面121反射成为反射光R2。

因此，本实施例所提供的光束分离元件1也可以将单束入射光分离成三束光，透射光T2和入射光A1大致平行，偏折一小角度，反射光R1和反射光R2大致平行。

实施例3

本实施例提供一种光束分离元件1及外腔激光器，其包括实施例1的大部分技术方案，其区别在于，第一预设角度β1大于第二预设角度β2。

具体的，如图7所示，光引导部13包括第一导光面131、第二导光面132、第一保持面133以及第二保持面134。其中，第一导光面131与第二导光面132彼此相背离且相互不平行设置，第一保持面133与第二保持面134彼此相背离且相互不平行设置的。例如，第一保持面133与第一导光面131形成第一预设角度β1为45°，第二保持面134与第一导光面131形成第二预设角度β2为45°-α，其中，α在0＜α≤7.5°的范围内。在一些实施例中，第一预设角度β1也可以小于第二预设角度β2。

本实施例所提供的光束分离元件1，也可以将最初入射至光束分离元件1的单束光束分离成三束分离光束。具体的，一部分入射光A1被光束分离元件1的第一分离面111反射成为反射光R1，剩余的光透过光束分离元件1的第一分离面111成为透射光T1。其中，一部分反射光R1被光束分离元件1的第二分离面121反射成为反射光R2，剩余的反射光R1透过光束分离元件1的第二分离面121成为透射光T2。

实施例4

本实施例提供一种光束分离元件1及外腔激光器，其包括实施例1的大部分技术方案，其区别在于，第二导光面132与第二上游端面113所在的平面相互平行。

具体的，如图8所示，光引导部13包括第一导光面131、第二导光面132、第一保持面133以及第二保持面134。其中，第一导光面131与第二导光面132彼此相背离且相互不平行设置，第一保持面133与第二保持面134彼此相背离且相互平行设置的。

本实施例所提供的光束分离元件1，也可以将最初入射至光束分离元件1的单束光束分离成三束分离光束。具体的，一部分入射光A1被光束分离元件1的第一分离面111反射成为反射光R1，剩余的光透过光束分离元件1的第一分离面111成为透射光T1。其中，一部分反射光R1被光束分离元件1的第二分离面121反射成为反射光R2，剩余的反射光R1透过光束分离元件1的第二分离面121成为透射光T2。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种光束分离元件及外腔激光器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种光束分离元件，其特征在于，包括：

至少两个光分离部，每个光分离部将入射到其上的光束分离成透射光和反射光，所述光分离部被布置为由至少一个分离子集构成，每个分离子集包括相对设置的上游光分离部以及位于上游光分离部下游的下游光分离部；

光引导部，其将每个分离子集中的上游光分离部及下游光分离部的位置关系保持为允许来自上游光分离部的透射光和反射光中的任何一个传递给下游分离部，以便将最初入射至光束分离元件的单束光束分离成至少三束分离光束；

其中，所述光引导部具有彼此相背离的第一导光面与第二导光面以及布置于第一导光面与第二导光面之间的第一保持面与第二保持面，所述第一保持面与第二保持面彼此相背离；每个分离子集中的上游光分离部具有第一分离面及第一上游端面，经所述第一分离面分离出的其中一路光经所述第一上游端面输出，另一路光经所述光引导部入射至所述下游光分离部；所述下游光分离部具有第二分离面及第一下游端面，经所述第二分离面分离出的其中一路光经所述第一下游端面输出，另一路光经所述光引导部的第二导光面输出；

每个分离子集中的上游光分离部通过其第一分离面与第一保持面相贴合，下游光分离部通过其第二分离面与第二保持面贴合；其中，所述第一上游端面相对于所述第一导光面倾斜设置，所述第一下游端面与所述第一导光面成锐角或钝角。

2.根据权利要求1所述的光束分离元件，其特征在于，

所述第一上游端面与所述第一导光面相对倾斜的角度大于或等于2°且小于或等于15°。

3.根据权利要求1所述的光束分离元件，其特征在于，

所述第一下游端面与所述第一导光面之间的夹角为锐角，该锐角大于75°且小于88°；或者，

所述第一下游端面与所述第一导光面之间的夹角为钝角，该钝角大于92°且小于105°。

4.根据权利要求1所述的光束分离元件，其特征在于，

所述第一保持面与所述第一导光面形成第一预设角度，以及

所述第二保持面与所述第一导光面形成第二预设角度。

5.根据权利要求4所述的光束分离元件，其特征在于，

所述第一预设角度和所述第二预设角度的角度范围均为37.5°～52.5°，从而获得至少三束分离光束，在这至少三束分离光束中的每两束分离光束互相平行或者垂直。

6.根据权利要求4所述的光束分离元件，其特征在于，

所述第一保持面与所述第二保持面相互平行。

7.根据权利要求1所述的光束分离元件，其特征在于，

所述第二导光面与所述第一导光面相对倾斜设置。

8.根据权利要求7所述的光束分离元件，其特征在于，

所述第二导光面与所述第一导光面相对倾斜的角度大于或等于2°且小于或等于15°。

9.根据权利要求1-8任一项所述的光束分离元件，其特征在于，

所述上游光分离部还包括第二上游端面，入射光经所述第二上游端面入射至所述第一分离面；所述第二上游端面相对所述第一上游端面的法线倾斜设置。

10.一种外腔激光器，其特征在于，包括位于所述激光器的谐振腔内且依光路设置的半导体增益芯片、准直透镜和光束分离元件，以及位于所述光束分离元件下游的隔离器、可调标准具、第一监测器和第二监测器，所述光束分离元件为权利要求1-9任一项所述的光束分离元件；

其中，所述半导体增益芯片所发出的光经所述准直透镜准直后入射至所述光束分离元件，所述光束分离元件将最初入射的单束光束分离成三束分离光束，这三束分离光束分别为第一分离光束、第二分离光束以及第三分离光束，所述第三分离光束到达所述第一监测器进行监控，所述第二分离光束进入所述可调标准具，经所述可调标准具滤波处理后的锁定波长光信号随后进入所述第二监测器进行监控，所述第一分离光束在所述谐振腔内谐振并经所述隔离器输出激光。

11.根据权利要求10所述的外腔激光器，其特征在于，

所述光束分离元件的上游光分离部的反射率为小于或等于5％；

所述光束分离元件的下游光分离部的反射率为50％-60％。

12.根据权利要求10所述的外腔激光器，其特征在于，还包括聚焦透镜以及耦合透镜；

其中，所述谐振腔的一出光腔面设于所述隔离器朝向所述光束分离元件一侧的光学面上；所述聚焦透镜设置于所述光束分离元件与所述隔离器之间；所述耦合透镜位于所述隔离器下游以将从所述隔离器输出的激光耦合至一传输光纤内。

13.根据权利要求12所述的外腔激光器，其特征在于，还包括可调谐滤波器、半导体制冷器以及热敏电阻，所述可调谐滤波器设置于所述准直透镜与所述光束分离元件之间，所述半导体增益芯片和所述热敏电阻设置于所述半导体制冷器上。

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