[發明專利]結合液晶空間光調制器與聲光調制器的Littrow外腔式激光器及其調諧方法

有效

• 申請號: 201310051730.X
• 申請日: 2013-02-16
• 公開（公告）號: CN103151705A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 陳鳳東;甘雨;劉國棟;劉炳國;莊志濤;路程
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01S5/14
• 分類號: H01S5/14;H01S5/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及結合液晶空間光調制器與聲光調制器的Littrow外腔式激光器及其調諧方法，屬于激光調諧技術領域。

背景技術

Littrow結構外腔式激光器能夠實現單模的連續掃頻，其頻率調節是通過旋轉光柵實現的。當找到一個最優光柵旋轉軸點，即可實現激光器的無跳模掃頻連續調節。其結構示意圖如圖2所示。

圖2中，在對激光器調諧的過程中，光柵以O點為軸點進行旋轉，此時公式(1)和公式(2)共同決定了外腔式激光器發出激光束的波長λ：

λ_r＝d2sinθ，???????????????????????????????(1)

λq=2Lf(θ)q,---(2)]]>

上式中，外腔式激光器發出激光束的波長λ等于最接近λ_r的λ_q值，λ_r為照射到光柵上后能夠原路返回的光波波長，d為光柵周期，θ為光柵的入射角；λ_q為諧振波長，L_f為Littrow結構外腔式激光器光學腔長，q為該Littrow結構外腔式激光器振蕩的縱模數，為正整數。

設定上面兩公式中，θ＝θ₀時，λ_r＝λ_q。

若要實現激光器的無跳模掃頻連續調節，θ在θ₀附近小范圍內變化時，需要滿足λ_r與λ_q的差值小于激光器縱模間隔Δλ的一半，即：

F(θ)=|λr-λq|=|d2sinθ-2Lf(θ)q|<Δλ/2,---(3)]]>

在旋轉光柵的過程中，L_f(θ)由L_x、L_y和θ共同決定，其中L_x為軸點O到激光二極管管腔的水平距離，L_y為軸點O到光軸的豎直距離。通過計算F(θ)的一階導數，可以求出當軸點的位置L_x、L_y滿足公式(4)時，F(θ)滿足公式(3)，且θ有最大的變化范圍，即此時外腔式激光器有最大的調諧范圍：