Claims (2)
1. Anordnung zur Rückkopplung von Laserdiodenstrahlung, bei der am rückwärtigen Laserdiodenausgang ein optischer Resonator angekoppelt ist, der zur Wellenlängenselektion ein Reflexionsbeugungsgitter enthält, gekennzeichnet dadurch, daß das Reflexionsbeugungsgitter, das mit seiner Gitternormalen zum Hauptstrahl der Laserdiodenstrahlung geneigt angeordnet ist, in seiner optisch wirksamen Fläche neben einem Dispersionselement eine Kollimatoroptik und eine Korrekturoptik zur Abbildung des nicht kreisförmigen Laserdiodenausgangs auf sich selbst enthält.1. Arrangement for the feedback of laser diode radiation, in which an optical resonator is coupled to the rear laser diode output, which contains a reflection diffraction grating for wavelength selection, characterized in that the reflection diffraction grating, which is arranged inclined with its lattice normal to the main beam of the laser diode radiation, in its optically effective surface in addition to a dispersion element contains a collimator optics and a correction optics for imaging the non-circular laser diode output on itself.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Reflexionsbeugungsgitter ein abbildungskor rigierendes, holographisches Konkavgitter ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the reflection diffraction grating is a bildbildungskor rigierendes, holographic concave grating.
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung zur Rückkopplung von Laserdiodenstrahlung, die zum Einsatz in der interferometrischen Meßtechnik und der kohärenten Nachrichtenübertragung geeignet ist.The invention relates to an optical arrangement for the feedback of laser diode radiation, which is suitable for use in the interferometric measuring technique and the coherent message transmission.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Trotz verschiedener Vorteile, die Laserdioden gegenüber Gaslasern besitzen (Kleinheit, geringe Betriebsspannung, hohe Lebensdauer, leichte Modulierbarkeit) ist ihr Einsatz in der interferometrischon Meßtechnik wegen der geringen Kohärenzlänge bisher noch ungenügend gelöst.Despite various advantages that laser diodes have over gas lasers (small size, low operating voltage, long service life, easy modulability) their use in the interferometric measuring technique has so far been insufficiently solved because of the short coherence length.
Während bei den bekannten Methoden zur elektrischen Rückkopplung neben dem elektronischen Aufwand ein optischer Diskriminator notwendig ist, vorwenden optische Rückkopplungsmethoden einen äußeren Resonator zur Erhöhung der Kohärenzlänge einen äußeren Resonator zur Erhöhung der Kohärenzlänge der Laserdiodenstrahlung (Velitschanski, V. L.; Zibrov, A. S. Zh. Tekh. Fiz. Letts. 4 [1978] 1087). Der äußere Resonator besteht entweder aus einer Kollimatoroptik, verbunden mit einem Umlenkspiegel und einem ebenen Beugungsgitter an der Rückseite eines Prismas oder aus einer Kollimatoroptik in Verbindung mit einem ebenen Beugungsgitter in Littrowaufstellung. Das Beugungsgitter dient der Modenselektion. Eine Abbildung der Laserausgangsfläche auf sich selbst mit hoher Qualität, die eine hohe Effektivität der Rückkopplung gewährleistet, bedarf außerdem einer korrigierten Kollimatoroptik, was mit zusätzlichem Aufwand verbunden ist und einer kompakten Lösung hoher mechanischer Stabilität entgegensteht.While in the known methods of electrical feedback in addition to the electronic effort, an optical discriminator is necessary, optical feedback methods employ an outer resonator to increase the coherence length of an outer resonator to increase the coherence length of the laser diode radiation (Velitschanski, VL; Zibrov, AS Zh. Tekh. Fiz Letts, 4 [1978] 1087). The outer resonator consists either of a collimator optics, connected to a deflection mirror and a planar diffraction grating on the back of a prism or of a collimator optics in conjunction with a plane diffraction grating in Littrowaufstellung. The diffraction grating is used for mode selection. An image of the laser output surface on itself with high quality, which ensures a high effectiveness of the feedback, also requires a corrected collimator optics, which is associated with additional effort and counteracts a compact solution of high mechanical stability.
Die mit den bekannten technischen Lösungen erhöhten Kohärenzlängen sind jedoch mit Intensitätsfluktuationen verbunden, die durch die im äußeren Resonator vorhandenen Grenzflächen hervorgerufen werden.However, the increased coherence lengths with the known technical solutions are associated with intensity fluctuations which are caused by the interfaces present in the outer resonator.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Es ist das Ziel der Erfindung, mit geringem Aufwand und hohem Wirkungsgrad Laserdiodenstrahlung großer Kohärenzlängen zu erzeugen, die frei von störenden Intensitätsfluktuationen ist.It is the object of the invention to produce laser diode radiation of large coherence lengths, which is free of disturbing intensity fluctuations, with little effort and with high efficiency.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Die Aufgabe besteht darin, den störenden Einfluß der im äußeren Resonator vorhandenen reflexerzeugenden Grenzflächen zu beseitigen und korrigierte Abbildungseigenschaften zu erzeugen, die eine energetisch günstige, kompakte Anordnung hohei mechanischer Stabilität garantiert.The object is to eliminate the disturbing influence of existing in the outer resonator reflex-generating interfaces and to produce corrected imaging properties, which guarantees an energetically favorable, compact arrangement hohei mechanical stability.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine optische Anordnung zur Rückkopplung von Laserdiodenstrahiong gelöst, bei der am rückwärtigen Laserdiodenausgang ein optischer Resonator gekoppelt ist, der zur Wellenlängenselektion ein Reflexionsbeugungsgitter enthält, indem das Reflexionsbeugungsgitter, das mit seiner Gitternormalen zum Hauptstrah! der Laserdiodenstrahlung geneigt angeordnet ist, in seiner optisch wirksamen Fläche neben einem Dispersionselement eine Kollimatoroptik und eine Korrekturoptik zur Abbildung des nicht kreisförmigen Laserdiodenausgangs auf sich selbst enthält. Vorteilhafterweise ist ein abbildungskorrigierendes holographisches Konkavgitter einsetzbar.According to the invention the object is achieved by an optical arrangement for the feedback of Laserdiodenstrahiong, in which at the rear laser diode output an optical resonator is coupled, which contains a reflection diffraction grating for wavelength selection by the reflection diffraction grating, with its lattice normal to Hauptstrah! the laser diode radiation is arranged inclined, in its optically effective surface next to a dispersion element includes a collimator optics and a correction optics for imaging the non-circular laser diode output on itself. Advantageously, an image-correcting holographic concave grating can be used.
AusführungsbelspfelAusführungsbelspfel
Die Erfindung soll nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert werden. Die Figur zeigt eine Laserdiode mit angekoppeltem äußeren Resonator.The invention will be explained in more detail below with reference to the schematic drawing. The figure shows a laser diode with coupled outer resonator.
An eine Laserdiode 1 mit einer aktiven Schicht 2 ist auf der Seite des rückwärtigen Ausganges 3 ein äußerer Resonator in Form eines Y nkavgitters 4 angekoppelt. Das Konkavgiter 4, das mit seiner Gitternormalen N gegen den auf der optischen Achse 0-0 verlaufe, iden Hauptstrahl unter einem Winkel al geneigt ist und mit seinem Gitterscheitel S vom Ausgang 3 einen Abstand LA besitzt, richtet die Laserdiodenstrahlung wellenlängenselektiert auf den Ausgang 3. Der Querschnitt des gebeugten Strahlenbündels ist dem nichtkreisförmigen Querschnitt des Ausganges 3 engepaßt.To a laser diode 1 with an active layer 2 on the side of the rear output 3, an outer resonator in the form of a Y nkavgitters 4 is coupled. The concave grating 4, which is inclined with its grating normal N against that on the optical axis 0-0, iden main beam at an angle al and with its grating vertex S from the output 3 has a distance LA, directs the laser diode radiation wavelength selected on the output. 3 The cross section of the diffracted beam is close to the non-circular cross-section of the output 3.