[發明專利]法布里-珀羅腔及外腔半導體激光器

無效

• 申請號: 201210040512.1
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN103259189A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 臧二軍;趙陽;李燁;曹建平;方占軍
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: H01S5/10
• 分類號: H01S5/10;H01S5/14;H01S5/06;G02B26/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 毛麗琴

1.一種法布里-珀羅腔，其特征在于，法布里-珀羅腔包括腔體、耦合鏡、第一反射鏡和第二反射鏡，其中腔體具有耦合面、第一反射面和第二反射面，耦合鏡、第一反射鏡和第二反射鏡分別設在耦合面、第一反射面和第二反射面上；

入射光束通過耦合鏡射入腔體內，并正入射在第一反射鏡上，入射光束被第一反射鏡反射后返回到耦合鏡，并在耦合鏡處發生反射和透射，經耦合鏡反射的光束正入射在第二反射鏡上，光束被第二反射鏡反射后返回到耦合鏡，經耦合鏡反射后再正入射在第一反射鏡上，實現光束在耦合鏡、第一反射鏡和第二反射鏡之間諧振；經耦合鏡透射的透射光束沿著與入射光束共線反向的方向射出。

2.根據權利要求1所述的法布里-珀羅腔，其特征在于，

在耦合鏡和第一反射鏡之間的腔體中設有中空的第一光傳播通道，在耦合鏡和第二反射鏡之間設有中空的第二光傳播通道，在腔體中傳播的光束通過中空的第一光傳輸通道和第二光傳輸通道進行傳播。

3.根據權利要求1或2所述的法布里-珀羅腔，其特征在于，

第一反射面與第二反射面之間的夾角為90°，第一反射面和第二反射面分別與耦合面形成的夾角相同。

4.根據權利要求1或2所述的法布里-珀羅腔，其特征在于，

第一反射鏡和第二反射鏡為平面高反射鏡或凹面高反射鏡；

腔體的材料為光學石英玻璃。

5.根據權利要求1或2所述的法布里-珀羅腔，其特征在于，

耦合鏡、第一反射鏡和第二反射鏡上鍍有光學鍍膜，鍍膜的吸收系數小于50ppm。

6.根據權利要求5所述的法布里-珀羅腔，其特征在于，

耦合鏡上光學鍍膜的鍍膜反射率為0.99，第一反射鏡和第二反射鏡上光學鍍膜的鍍膜反射率大于0.999。

7.一種外腔半導體激光器，其特征在于，包括半導體激光管、準直透鏡、衍射光柵、法布里-珀羅腔，法布里-珀羅腔包括腔體、耦合鏡、第一反射鏡和第二反射鏡，其中腔體具有耦合面、第一反射面和第二反射面，耦合鏡、第一反射鏡和第二反射鏡分別設在耦合面、第一反射面和第二反射面上，其中：

半導體激光管發出的激光光束通過準直透鏡入射到衍射光柵，衍射光柵對激光光束進行衍射，將零級衍射光束作為外腔半導體激光器的輸出光束；并將一級衍射光束作為入射光束，通過耦合鏡射入法布里-珀羅腔的腔體內，并正入射在第一反射鏡上，入射光束被第一反射鏡反射后返回到耦合鏡，并在耦合鏡處發生反射和透射，經耦合鏡反射的光束正入射在第二反射鏡上，光束被第二反射鏡反射后返回到耦合鏡，經耦合鏡反射后再正入射在第一反射鏡上，實現光束在耦合鏡、第一反射鏡和第二反射鏡之間諧振；經耦合鏡透射的透射光束沿著與入射光束共線反向的方向入射到衍射光柵；衍射光柵對透射光束進行衍射，并將一級衍射光束作為反饋光束，通過準直透鏡入射到半導體激光管中，半導體激光管利用反饋光束實現窄線寬的激光輸出。

8.根據權利要求7所述的外腔半導體激光器，其特征在于，外腔半導體激光器還包括半導體激光管熱沉，用于控制半導體激光管的溫度，從而控制半導體激光管發出激光光束的頻率。

9.根據權利要求7所述的外腔半導體激光器，其特征在于，外腔半導體激光器還包括第一調節架，衍射光柵安裝在第一調節架上，第一調節架用于對衍射光柵的角度和位置進行粗調；光柵調節架還具有第一壓電陶瓷，用于對衍射光柵的角度和位置進行微調。

10.根據權利要求7所述的外腔半導體激光器，其特征在于，外腔半導體激光器還包括第二調節架，法布里-珀羅腔安裝在第二調節架上，第二調節架還包括法布里-珀羅腔熱沉和第二壓電陶瓷，其中法布里-珀羅腔熱沉用于控制法布里-珀羅腔的溫度，從而實現對所述透射光束的頻率進行大范圍慢速調諧，第二壓電陶瓷通過應力改變法布里-珀羅腔的諧振頻率，用于對所述透射光束的頻率進行小范圍快速調諧。

11.根據權利要求7-10中任一項所述的外腔半導體激光器，其特征在于，

在法布里-珀羅腔中，第一反射面與第二反射面之間的夾角為90°，第一反射面和第二反射面分別與耦合面形成的夾角相同。

12.根據權利要求7-10中任一項所述的外腔半導體激光器，其特征在于，

衍射光柵為透射型光柵或反射型光柵。