[發明專利]諧振腔及應用該諧振腔的絕熱激光器

在審

• 申請號: 201510801017.1
• 申請日: 2015-11-19
• 公開（公告）號: CN106785903A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 李偉龍;張永干;常江;蘇奎;孫雨舟;杜穎超
• 申請（專利權）人: 蘇州旭創科技有限公司
• 主分類號: H01S5/10
• 分類號: H01S5/10;H01S5/024;H01S5/06
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙)32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本申請屬于激光器技術領域，具體涉及一種諧振腔及應用該諧振腔的絕熱激光器。

背景技術

諧振腔為光波在來回反射從而提供光能反饋的空腔，其作為激光器的必要組成部分，通常由兩塊與工作介質軸線垂直的平面或凹球面反射鏡構成。

諧振腔的作用是選擇頻率一定、方向一致的光作最優先的放大，而把其他頻率和方向的光加以抑制。凡不沿諧振腔軸線運動的光子均很快逸出諧振腔外，沿軸線運動的光子將在諧振腔內繼續前進，并經兩反射鏡的反射不斷往返運行產生振蕩，運行時不斷與受激粒子相遇而產生受激輻射，沿軸線運行的光子將不斷增殖，在腔內形成傳播方向一致、頻率和相位相同的強光束，從而產生激光。

參圖1所示為現有技術中常用激光器的諧振腔，包含第一反射結構10'、增益結構20'、及第二反射結構30'。增益結構20'所用的材料為Ⅲ-Ⅴ族化合物材料，這種材料的折射率會隨著溫度的升高而增大，因此在不同溫度的情況下，諧振腔中增益結構的有效折射率也會發生變化，從而諧振腔的光程會改變，導致激光器波長隨著溫度漂移。

因此針對上述問題，有必要提供一種諧振腔及應用該諧振腔的絕熱激光器。

發明內容

本申請一實施例提供一種諧振腔，所述諧振腔包括對應設置的第一反射結 構和第二反射結構、以及位于第一反射結構和第二反射結構之間的增益單元，所述增益單元包括對光線進行放大的增益結構和對光程進行補償的溫度補償結構，所述增益結構和溫度補償結構分別采用正溫度系數材料和負溫度系數材料制成，所述溫度補償結構通過對光程進行補償來維持射出諧振腔的光線的波長保持不變。

一實施例中，所述增益結構和溫度補償結構滿足Δn₁*l₁+Δn₂*l₂＝0，其中，Δn₁＝d_n1/d_T和Δn₂＝d_n2/d_T分別為增益結構和溫度補償結構的溫度系數，n₁和n₂分別為增益結構和溫度補償結構的折射率，l₁和l₂分別為增益結構和溫度補償結構的長度。

一實施例中，所述增益結構的材料為Ⅲ-Ⅴ族化合物正溫度系數材料，溫度補償結構的材料為聚合物負溫度系數材料。

一實施例中，所述增益結構和溫度補償結構之間還包括過渡結構。

一實施例中，所述過渡結構為增透膜與模斑轉換器中的一個或多個的組合。

一實施例中，所述第一反射結構為寬帶反射結構，第二反射結構為窄帶反射結構，寬帶反射結構對應的波長為中心波長±10nm，窄帶反射結構對應的波長為中心波長±0.1nm。

一實施例中，所述第一反射結構為寬帶反射膜，所述第二反射結構為窄帶光柵反射結構。

一實施例中，所述第一反射結構或第二反射結構的材料為氧化硅。

本申請另一實施例提供一種絕熱激光器，所述絕熱激光器包括上述的諧振腔。

與現有技術相比，本申請具有以下有益效果：

增益結構和溫度補償增益結構分別選用正溫度系數材料和負溫度系數材料，采用負溫度系數材料作為補償能使得諧振腔在不同溫度下保持波長穩定；

絕熱激光器中諧振腔增益單元的有效折射率不會變化，進而光程保持不變，激光器的輸出波長不會隨著溫度漂移。

附圖說明

圖1是現有技術中諧振腔的結構示意圖；

圖2是本申請第一實施方式中諧振腔的結構示意圖；

圖3是本申請第二實施方式中諧振腔的結構示意圖；

圖4是本申請第三實施方式中絕熱激光器的剖面結構示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖所示的具體實施方式對本申請進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本申請，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本申請的保護范圍內。

在本申請的各個圖示中，為了便于圖示，結構或部分的某些尺寸會相對于其它結構或部分擴大，因此，僅用于圖示本申請的主題的基本結構。