[發明專利]外腔半導體激光器

有效

• 申請號: 201210233734.5
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN103532012A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 肖嘯;魯遠甫;于峰崎;金雷
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: H01S5/14
• 分類號: H01S5/14;G02B1/11
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

技術領域

本發明涉及激光設備，特別是涉及一種外腔半導體激光器。

背景技術

外腔半導體激光器成本低、體積小，能很好的實現大功率單模發射，其商品已被廣泛應用于頻分復用和相干光通信等系統。

目前，外腔式半導體激光器已經發展出來了多種結構，雖然各不相同，但它們的設計原則都一樣，就是在外腔中插入分光元件，通過調節分光元件與腔外的反饋機構來實現激光波長的調諧。

傳統的兩種外腔結構是基于衍射光柵的Littrow結構和Littman-Metcalf結構，其輸出光束的波長不能被線性調諧，并且輸出光束的方向會隨著波長的調諧而改變的。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種輸出光波長可線性調諧且輸出光方向不隨波長調諧而改變的外腔半導體激光器。

一種外腔半導體激光器，包括：

半導體光放大器和依次設置于所述半導體光放大器輸出光的光路上的準直透鏡、布儒斯特窗片、可旋轉的單腔全介質薄膜法布里-珀羅濾光片、部分反射鏡，以及致動機構；

所述準直透鏡的出射光入射到所述布儒斯特窗片上的入射角為布儒斯特角；

所述部分反射鏡垂直于所述單腔全介質薄膜法布里-珀羅濾光片出射光的光路；

所述致動機構與所述單腔全介質薄膜法布里-珀羅濾光片以及所述部分反射鏡傳動連接，以使所述單腔全介質薄膜法布里-珀羅濾光片旋轉，且使所述部分反射鏡沿自身的法線方向移動。

在其中一個實施例中，還包括第一平面完全反射鏡以及第二平面完全反射鏡，所述第一平面完全反射鏡設于所述單腔全介質薄膜法布里-珀羅濾光片出射光的光路上，所述第一平面完全反射鏡的反射光的光路垂直于所述部分反射鏡；所述第二平面完全反射鏡設于所述部分反射鏡出射光的光路上。

在其中一個實施例中，所述致動機構包括傳動桿、傳動球以及推動塊，所述傳動桿的一端與所述單腔全介質薄膜法布里-珀羅濾光片連接，另一端與所述傳動球連接，所述推動塊推動所述傳動球可使所述單腔全介質薄膜法布里-珀羅濾光片逆時針旋轉，且推動塊接近并推動所述部分反射鏡沿其入射光入射的反方向移動。

在其中一個實施例中，還包括用于控制所述半導體光放大器溫度的熱電制冷器，使所述半導體光放大器在25℃下運行。

在其中一個實施例中，所述半導體光放大器的出光口鍍有減反膜，與所述出光口相對的面上鍍有高反膜。

在其中一個實施例中，所述布儒斯特窗片由未鍍膜的K9玻璃制成，呈圓形，其直徑為20mm，物理厚度為2mm，所述布儒斯特角為56.6度。

在其中一個實施例中，所述單腔全介質薄膜法布里-珀羅濾光片為干涉濾光片，所述單腔全介質薄膜法布里-珀羅濾光片的膜系結構如下：

Air|(HL)^PH-2L-H(LH)^P|Glass

其中，Air為空氣，Glass為基片，H為四分之一波長光學厚度的Ta₂O₅折射介質層，L為四分之一波長光學厚度的SiO₂折射介質層，P為相應介質層的重復個數。

在其中一個實施例中，所述Ta₂O₅折射介質層的折射率為2.06，物理厚度為193.57nm，所述SiO₂折射介質層的折射率為1.46，物理厚度為273.12nm，所述基片為K9玻璃基片，物理厚度為2mm，折射率為1.5168，所述相應介質層的重復個數為7。

在其中一個實施例中，所述單腔全介質薄膜法布里-珀羅濾光片的基片上鍍有減反膜，其膜系結構如下：

Air|(HL)^PH-2L-H(LH)^P|Glass|AR

其中，AR是減反膜。

在其中一個實施例中，所述部分反射鏡由K9玻璃制成，呈圓形，直徑為25.4mm，其入射面為凹面，曲率半徑為500mm，凹面上涂鍍有反射率為50%~90%的部分反射膜，所述部分反射鏡的出射面為平面，所述平面上涂鍍有減反膜，所述部分反射鏡的凹面與所述半導體光放大器涂鍍有高反膜的面構成平-凹諧振腔。

在其中一個實施例中，所述部分反射膜的反射率為60%。