[實(shí)用新型]激光器對(duì)光學(xué)諧振器的反饋增強(qiáng)的自注入鎖定

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120351012.0
• 申請(qǐng)日: 2011-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN202373845U
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁偉;弗拉迪米爾·S·艾辰科;安德瑞·B·馬特索;阿納托利·A·薩夫琴科夫;大衛(wèi)·賽德爾;魯特·梅爾基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: OE電波公司
• 主分類號(hào): H01S5/12
• 分類號(hào): H01S5/12;H01S5/065;H01S5/068;H01S5/026
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 余朦;王艷春

優(yōu)先權(quán)聲明和相關(guān)申請(qǐng)

本文要求2010年8月10日提交的、題為“改進(jìn)激光器對(duì)介質(zhì)諧振器的自注入鎖定的新的反饋結(jié)構(gòu)”的第61/372,389號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其并入本文以作為本文說明書的一部分。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及激光器和激光器的穩(wěn)定。

背景技術(shù)

激光器可以碰到多種干擾和變化，因而激光器的操作可不利地受到這些干擾和變化的影響。例如，溫度波動(dòng)和振動(dòng)可使激光器在激光波長(zhǎng)、激光功率級(jí)和激光的光學(xué)相位進(jìn)行波動(dòng)。多種激光器穩(wěn)定技術(shù)可用于穩(wěn)定激光器以避免干擾和變化并且用來減小激光器線寬。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開了通過基于反射反饋的自注入鎖定將激光器鎖定和穩(wěn)定到光學(xué)諧振器的技術(shù)和裝置的實(shí)施例和實(shí)施方式?？梢詫?shí)施回音壁模式光學(xué)諧振器以基于來自光學(xué)諧振器外面的反饋光學(xué)裝置的反射反饋來提供光學(xué)濾波和注入反饋。

在一個(gè)方面中，激光器設(shè)備可以配置為包括：激光器，在激光器頻率產(chǎn)生激光束；光學(xué)諧振器，構(gòu)造為支持在光學(xué)諧振器中循環(huán)的回音壁模式，將光學(xué)諧振器光學(xué)地耦合至激光器以將激光束的一部分以一個(gè)或多個(gè)回音壁模式接收到光學(xué)諧振器中，以在光學(xué)諧振器中循環(huán)。第一光學(xué)耦合器位于激光束的光路，以將激光束的至少一部分耦合到光學(xué)諧振器中以在光學(xué)諧振器中沿第一方向進(jìn)行循環(huán)，和以將光學(xué)諧振器中沿與第一方向相反的第二方向循環(huán)的光耦合出光學(xué)諧振器，以作為反饋到激光器的反饋光以穩(wěn)定激光器頻率和減小激光器的線寬；以及第二光學(xué)耦合器在相對(duì)于光學(xué)諧振器與第一光學(xué)耦合器的位置不同的位置處耦合至光學(xué)諧振器，第二光學(xué)耦合器將光學(xué)諧振器中沿第一方向循環(huán)的光耦合出光學(xué)諧振器以作為輸出光束。激光器設(shè)備包括反饋光學(xué)裝置，反饋光學(xué)裝置位于通過第二光學(xué)耦合器輸出的輸出光束的光路中，以接收輸出光束和將輸出光束的至少一部分反射回第二光學(xué)耦合器以作為反射光束。第二光學(xué)耦合器將反射光束的至少一部分沿第二方向耦合到光學(xué)諧振器中以增加在光學(xué)諧振器沿第二方向循環(huán)的光的光學(xué)能量，以增強(qiáng)通過第一光學(xué)耦合器反饋回激光器的光學(xué)能量，以實(shí)現(xiàn)激光器對(duì)光學(xué)諧振器的注入鎖定。

在又一個(gè)方面，可以實(shí)現(xiàn)激光器設(shè)備以包括反射光的第一光學(xué)反射器；半導(dǎo)體光學(xué)放大器(SOA)位于第一光學(xué)反射器的一側(cè)和配置為產(chǎn)生光學(xué)增益和放大光；光學(xué)諧振器構(gòu)造為支持在光學(xué)諧振器中以兩個(gè)相反的方向循環(huán)的光學(xué)模式，光學(xué)諧振器光學(xué)地耦合到SOA以接收來自SOA的光；將第一光學(xué)耦合器定位，以將來自SOA的光耦合到光學(xué)諧振器中以在光學(xué)諧振器中沿第一方向進(jìn)行循環(huán)，并且以將光學(xué)諧振器中沿與第一方向相反的第二方向循環(huán)的光耦合出光學(xué)諧振器以作為反饋到SOA的反饋光，其中SOA位于第一光學(xué)反射器和第一光學(xué)耦合器之間。此激光器設(shè)備包括在相對(duì)于光學(xué)諧振器與第一光學(xué)耦合器的位置不同的位置處的耦合到光學(xué)諧振器的第二光學(xué)耦合器，第二光學(xué)耦合器將光學(xué)諧振器中沿第一方向循環(huán)的光耦合出光學(xué)諧振器以作為輸出光束。反饋光學(xué)裝置位于通過第二光學(xué)耦合器輸出一輸出光束的光路中，以接收輸出光束，反饋光學(xué)裝置包括將輸出光束的至少一部分反射回第二光學(xué)耦合器以作為反射光束的第二反射器，其中第二光學(xué)耦合器將反射光的至少一部分沿第二方向耦合到光學(xué)諧振器中，以增加光學(xué)諧振器中沿第二方向循環(huán)的光的光學(xué)能量，以增強(qiáng)通過第一光學(xué)耦合器反饋回SOA的光學(xué)能量，以實(shí)現(xiàn)由第一和第二光學(xué)反射器形成以產(chǎn)生激光的激光諧振器。

在本文中描述的上述多種實(shí)施和其它的裝置和方法中，激光器可以是可調(diào)激光器和可以響應(yīng)控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧以產(chǎn)生激光器頻率的激光束。光學(xué)諧振器可以構(gòu)造為支持在光學(xué)諧振器中循環(huán)的回音壁模式；和光學(xué)諧振器光學(xué)地耦合到激光器，以將激光束的一部分以一個(gè)或多個(gè)回音壁模式接收到光學(xué)諧振器，并且以將回音壁模式的光學(xué)諧振器中的激光反饋回激光器以將激光器頻率穩(wěn)定在回音壁模式的頻率和以減小激光器的線寬。光學(xué)諧振器可以配置為可調(diào)諧振器，以改變其回音壁模式的諧振或頻率。在描述的激光器設(shè)備和方法的多種技術(shù)特征可以實(shí)現(xiàn)以下方面，實(shí)現(xiàn)諸如增強(qiáng)的和穩(wěn)固的激光鎖定性能的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)或益處，并且包括在集成光學(xué)芯片上提供自注入鎖定激光器的緊湊的激光器設(shè)備設(shè)計(jì)。

在附圖、具體實(shí)施方式和權(quán)利要求中詳細(xì)地描述了這些或其它方面、它們的示例和實(shí)施。

附圖簡(jiǎn)要說明

圖1示出了激光器設(shè)備的實(shí)施例，其中激光器光學(xué)地耦合至回音壁模式光學(xué)諧振器，并且經(jīng)由基于光學(xué)反饋設(shè)計(jì)的來自光學(xué)諧振器的光學(xué)反饋，將激光器穩(wěn)定到光學(xué)諧振器。