[發明專利]熱光可調激光器系統

無效

• 申請號: 201280023504.4
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN103907248A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 馬一山;查爾斯·M·馬歇爾
• 申請（專利權）人: 紅移系統有限公司
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

1.一種具有激光輸出的可調激光器，包括：

固態激光介質，具有光學增益區，并且操作為響應于電信號通過晶面產生相干輻射；

透鏡，操作為收集相干輻射，并且產生準直光束；以及

外腔的部件，包括反射面和光學濾波器，所述反射面將準直束反射回透鏡和激光介質，所述光學濾波器位于反射面和透鏡之間并且具有兩個表面，所述兩個表面具有在激光介質的光學增益區內的熱學可調光學透射帶，所述準直束入射到光學濾波器的每一個表面上，所述光學濾波器操作為：

(1)在所需的操作波長下透射入射的準直束的主要部分，以及

(2)在所需的操作波長下鏡面反射入射的準直束的其余部分，所述準直束入射到光學濾波器的每一個表面上，使得反射的準直束相對于入射的準直束成非零角度地傳播。

2.根據權利要求1所述的可調激光器，其中所述外腔還包括位于反射面和透鏡之間的外部激光腔內的第二光學濾波器，所述第二光學濾波器具有在激光介質的操作范圍內的熱學可調透射帶并且操作為：

(1)在所需的操作波長下透射準直束的第二主要部分，

(2)鏡面反射準直束的第二其余部分，所述準直束入射到第二光學濾波器的每一個表面上，使得反射的準直束相對于入射的準直束成角度地傳播，以及

(3)在第一波長下透射與第一光學濾波器相同波段的輻射，并且在第一光學濾波器的透射的第二波長下阻止透射。

3.根據權利要求2所述的可調激光器，其中所述第一和第二光學濾波器是標準具，每一個濾波器具有不同的自由光譜范圍并且配置為作為可調游標濾波器來操作以產生可調激光。

4.根據權利要求1所述的可調激光器，其中所述反射面是部分透射的以產生激光輸出。

5.根據權利要求1所述的可調激光器，其中鏡面反射的準直束是激光輸出。

6.根據權利要求1所述的可調激光器，其中鏡面反射的準直束的功率根據對光學濾波器的熱學調諧而改變。

7.根據權利要求6所述的可調激光器，其中相比于鏡面反射的準直束的功率根據對光學濾波器的熱學調諧而改變，激光輸出的功率按照更慢的速率改變。

8.根據權利要求6所述的可調激光器，其中鏡面反射的準直束用作參考信號。

9.根據權利要求1所述的可調激光器，其中將可調濾波器和反射面組合到光學透明的公共襯底上。

10.根據權利要求1所述的可調激光器，其中將可調濾波器和反射面組合到公共襯底上，所述公共襯底包括用于透射準直束的孔徑。

11.根據權利要求1所述的可調激光器，其中鏡面反射的準直束的功率與激光輸出的功率成反比關系。

12.根據權利要求1所述的可調激光器，其中將激光器增益介質、透鏡、光學濾波器和反射面安裝到溫度穩定的導熱襯底上。

13.根據權利要求1所述的可調激光器，其中將可調激光器和透鏡進行組合以形成單一組件。

14.根據權利要求1所述的可調激光器，其中在可調光學濾波器的所需操作波長下光學濾波器的熱學可調透射區的空間直徑比準直束的1/e²直徑至少小22％。

15.根據權利要求14所述的可調激光器，其中所述可調透射區包括在可調激光器的所有操作波長下同時透射的區域。

16.根據權利要求1所述的可調激光器，其中所述光學濾波器是標準具，所述標準具的自由光譜范圍超過固態激光介質的光學增益區的波長寬度。

17.根據權利要求1所述的可調激光器，其中所述光學濾波器是標準具，并且所述固態激光介質的光學增益區具有散布在高增益區之間的低增益波長區，所述低增益區與標準具的光學通帶相對應。

18.根據權利要求1所述的可調激光器，其中熱學可調透射帶的波長由于準直束的吸收而改變。

19.根據權利要求18所述的可調激光器，還包括控制電路，所述控制電路操作為響應于準直束的吸收來改變光學濾波器的溫度。

20.根據權利要求1所述的可調激光器，其中所述光學濾波器是標準具，所述可調激光器還包括絕熱標準具，光學濾波器標準具的自由光譜范圍小于絕熱標準具的自由光譜范圍。