[發明專利]基于半導體光放大芯片的激光器

無效

• 申請號: 201010621994.0
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102104232A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 阮軍;張首剛;吳長江;張輝;劉杰;劉丹丹
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: H01S5/10
• 分類號: H01S5/10;H01S5/30
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

技術領域

本發明屬于半導體激光器領域，具體涉及一種半導體光放大芯片激光器。

背景技術

半導體光放大芯片是一種可實現光功率放大的器件，其具有小型化、低功耗和高增益等特性，增益系數可達30dB。在長距離光纖通訊、冷原子等需要大功率激光(大于500mW)的領域有廣泛的應用。但是半導體光放大芯片不能單獨使用，需要一臺激光器提供種子光，注入到加載電流的芯片增益介質上，才可實現種子光的功率放大，同時保持輸出的激光特性不變。在無種子激光輸入的情況下，半導體光放大芯片輸出的光不是激光，而是普通的自然光。這種方法需要激光器和半導體光放大器兩個系統配合使用，不但成本高，而且系統不穩定，容易出現故障。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有激光器的不足，提供一種機械穩定性好、可實現大功率、超窄線寬和波長可調諧的基于半導體光放大芯片的激光器。

解決上述技術問題所采用的技術方案是：在底板上設置有側壁加工有導線孔、右側壁加工有出光孔的蓋體，蓋體內底板的左側設置安裝有壓電換能器的支撐塊，壓電換能器的右側設置有全反射鏡，底板上全反射鏡右側水平光軸方向設置有聚焦透鏡，聚焦透鏡右側水平光軸方向設置有選模器件，選模器件右側水平光軸方向設置有第一準直透鏡，第一準直透鏡右側水平光軸方向設置有入射面鍍有增透膜、出射鍍有部分反射膜的半導體光放大芯片，半導體光放大芯片右側水平光軸方向設置有第二準直透鏡，第二準直透鏡右側水平光軸方向設置有柱透鏡。

本發明的半導體光放大芯片入射面的增透膜為真空交替蒸鍍8～12層二氧化硅和二氧化鋯增透膜、出射面的部分反射膜為真空交替蒸鍍10～18層氟化鎂和氟化鈣反射膜或真空交替蒸鍍10～16層二氧化硅和氟化鎂反射膜。

本發明的全反射鏡與半導體光放大芯片出射面的部分反射膜構成激光諧振腔，聚焦透鏡位于諧振腔內，全反射鏡位于聚焦透鏡的焦點所在的垂直平面內，全反射鏡與聚焦透鏡之間的距離與聚焦透鏡的焦距相等，全反射鏡的鏡面上真空交替蒸鍍有24～30層三氧化二鋁和五氧化二鉭反射膜。

本發明的選模器件為帶寬小于2006Hz、刻線密度為300～600l/mm的透射光柵或透過率為80％～97％的法布里-珀羅標準具。

本發明的半導體光放大芯片與第一準直透鏡之間的距離與第一準直透鏡的焦距相等。

本發明的柱透鏡與半導體光放大芯片之間的距離與柱透鏡的焦距相等。

本發明在半導體光放大芯片的出射面鍍有部分反射膜層、入射面鍍有增透膜，半導體光放大芯片出射面的部分反射膜層與外部設置的全反射鏡構成激光諧振腔，由于激光諧振腔腔長比半導體激光器的腔長長，因此可獲得窄線寬的激光；半導體光放大芯片發出的自然光經位于其入射端之前的第一準直透鏡準直后，通過在激光諧振腔中插入的選模器件獲得單模光，實現激光器的大功率窄線寬單模激光輸出；本發明采用半導體光放大芯片發出的自然光作為種子光經全反射鏡反射注入到自身的增益介質層，在激光諧振腔中振蕩放大，獲得大功率窄線寬激光輸出；同時在全反射鏡前設有聚焦透鏡，可增強激光諧振腔的機械穩定性；在全反射鏡后端面粘結壓電換能器，可實現腔長的調節，從而實現激光波長可調諧；而半導體光放大芯片輸出的激光發散，光斑為橢圓狀，經過準直透鏡后可獲得平行光，再經過柱透鏡整形，可獲得圓形的激光光斑。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和各實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明不限于這些實施例。

實施例1

在圖1中，本實施例的基于半導體光放大芯片的激光器由壓電換能器1、全反射鏡2、聚焦透鏡3、選模器件4、第一準直透鏡5、半導體光放大芯片6、第二準直透鏡7、柱透鏡8、蓋體9、底板10、支撐塊11聯接構成。