[發(fā)明專利]激光發(fā)射裝置和主振蕩器功率放大器系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380067151.2
• 申請(qǐng)日: 2013-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN104885315A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藤田五郎;岡美智雄;吉田浩;前田史貞;植田充紀(jì);田中健二
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): H01S5/14
• 分類號(hào): H01S5/14
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 田喜慶;吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及激光發(fā)射裝置和用于制造激光發(fā)射裝置的方法。

本公開包含與在2012年12月27日提交至日本專利局的日本在先專利申請(qǐng)JP?2012-285027所公開的主題相關(guān)的主題，將其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。

背景技術(shù)

在外部諧振器激光發(fā)射裝置中，諧振器結(jié)構(gòu)形成在激光光源和外部反射鏡之間。作為外部諧振器，Littrow外部諧振器和Littman外部諧振器是已知的，在每個(gè)中光柵(衍射光柵)用作外部反射鏡。

在Littrow外部諧振器和Littman外部諧振器中，從激光光源發(fā)射的光由光柵反射并且在光柵和激光光源之間諧振，使得形成諧振器結(jié)構(gòu)。應(yīng)注意，入射在光柵上的光根據(jù)光柵的結(jié)構(gòu)根據(jù)波長(zhǎng)以不同的角度衍射。在此，關(guān)于入射光的衍射條件的光柵的結(jié)構(gòu)的實(shí)例包括反射表面上的凹槽之間的間隔(光柵間隔)，相對(duì)于激光光源的布置角度(入射光至光柵的入射角)等。因此，通過調(diào)整關(guān)于衍射條件的光柵的這樣的結(jié)構(gòu)并且控制期望的波長(zhǎng)帶的光的衍射角，可以選擇返回至激光光源的光的波長(zhǎng)帶。以這種方式，在使用光柵的外部諧振器激光發(fā)射裝置中，可控制將被諧振的光的波長(zhǎng)帶。

另一方面，在使用光柵的外部諧振器激光發(fā)射裝置中，當(dāng)將被諧振的光的波長(zhǎng)通過根據(jù)波長(zhǎng)的改變來改變光柵的結(jié)構(gòu)而改變時(shí)，同樣改變了來自外部諧振器激光發(fā)射裝置的輸出光的光軸的方向。因此，在使用光柵的外部諧振器激光發(fā)射裝置中，已提出根據(jù)波長(zhǎng)選擇校正光軸的改變的技術(shù)。

例如，專利文獻(xiàn)1公開了以下技術(shù)，其中光軸通過改變?nèi)莘e式衍射光柵的厚度不根據(jù)波長(zhǎng)的改變偏移(從激光光源至容積式衍射光柵的發(fā)射光的入射方向的寬度)。此外，例如，專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3公開了以下技術(shù)，其中增加了選擇波長(zhǎng)的自由度并且通過進(jìn)一步提供激光光源和光柵之間或者光柵的后部的棱鏡校正光軸的偏移。

[引用列表]

[專利文獻(xiàn)]

PTL?1：JP?2008-192902A

PTL?2：JP?2008-071798A

PTL?3：JP?2005-322813A

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

在此，在激光光源和光柵之間形成的諧振器結(jié)構(gòu)中，其諧振效率和被諧振的光的波長(zhǎng)主要取決于激光光源和光柵之間的相對(duì)位置關(guān)系。在此，諧振效率由，例如，來自激光光源的發(fā)射光由光柵反射的光和返回至激光光源的光的比率表示。因此，即使當(dāng)光柵相對(duì)于激光光源的布置角度僅稍微改變，由光柵反射的光和返回至激光光源的光的比率可能減小并且諧振效率可能降低。諧振效率的這種降低使得來自激光發(fā)射裝置的最終輸出光的強(qiáng)度(能量)減小。

另一方面，激光光源和光柵之間的相對(duì)位置關(guān)系可能由，例如，周圍溫度的改變、裝置本身中產(chǎn)生的機(jī)械扭曲等而無(wú)意地改變。激光光源和光柵之間的相對(duì)位置關(guān)系的這種改變會(huì)使得輸出光的波長(zhǎng)或者強(qiáng)度改變，并且因此，不能穩(wěn)定地獲得期望的輸出，并且會(huì)降低裝置的可靠性。在以上專利文獻(xiàn)1至3中提出的技術(shù)針對(duì)這樣的可靠性的降低不一定有效。

考慮到以上所述，已需要激光發(fā)射裝置確保選擇波長(zhǎng)的自由度和穩(wěn)定輸出。因此，本公開提出新穎的和改善的激光發(fā)射裝置，通過該裝置可獲得更穩(wěn)定的輸出和制造激光發(fā)射裝置的方法。

問題的解決方案

根據(jù)實(shí)施方式，提供了一種激光發(fā)射裝置，該裝置包括：半導(dǎo)體激光器；光柵，相對(duì)于半導(dǎo)體激光器定位成在其之間形成諧振器結(jié)構(gòu)；以及光學(xué)系統(tǒng)，布置在半導(dǎo)體激光器和光柵之間。光學(xué)系統(tǒng)被配置和布置為在半導(dǎo)體激光器的發(fā)光表面和光柵的反射表面上形成共焦點(diǎn)。

根據(jù)另一實(shí)施方式，提供了主振蕩器功率放大器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括激光發(fā)射裝置和半導(dǎo)體光放大器。激光發(fā)射裝置包括：半導(dǎo)體激光器；光柵，相對(duì)于半導(dǎo)體激光器定位成在其之間形成諧振器結(jié)構(gòu)；以及光學(xué)系統(tǒng)，位于半導(dǎo)體激光器和光柵之間。光學(xué)系統(tǒng)被配置和布置為在半導(dǎo)體激光器的發(fā)光表面和光柵的反射表面上形成共焦點(diǎn)。

發(fā)明的有利效果

根據(jù)本公開的實(shí)施方式，如上所述，可以獲得更穩(wěn)定的輸出。

附圖說明

[圖1A]圖1A是示出常規(guī)Littrow外部諧振器激光發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)例的頂視圖；

[圖1B]圖1B是示出常規(guī)Littrow外部諧振器激光發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)例的側(cè)視圖；

[圖2]圖2是示出用作Littrow外部諧振器激光發(fā)射裝置的激光光源的常規(guī)激光二極管的結(jié)構(gòu)實(shí)例的示意圖；

[圖3A]圖3A是示出根據(jù)本公開的第一實(shí)施方式的激光發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)例的頂視圖；