[發(fā)明專利]一種激光相干長(zhǎng)度的調(diào)控裝置和激光器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611235206.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106602397A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范元媛;周翊;趙江山;李慧;崔惠絨;沙鵬飛;王倩;宋興亮;張立佳;蔡茜瑋;鮑洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院光電研究院
• 主分類號(hào): H01S3/10
• 分類號(hào): H01S3/10
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 任巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光相干長(zhǎng)度的調(diào)控裝置。

背景技術(shù)

相干長(zhǎng)度表征了具有一定譜寬的光源能夠發(fā)生干涉的最大光程差。激光光源因其良好的相干性已被廣泛應(yīng)用于眾多光學(xué)及交叉學(xué)科領(lǐng)域中，如相干光纖通訊、激光測(cè)距、激光雷達(dá)等領(lǐng)域。隨著科技進(jìn)步和研究的不斷深入，人們對(duì)激光光源提出了新的要求，相干長(zhǎng)度可調(diào)的激光光源在光全息、光學(xué)相干層析成像、高精度面型檢測(cè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

以光學(xué)相干層析成像技術(shù)為例，它是應(yīng)用弱相干光源照射生物組織，然后令其后向的散射光與參考光干涉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生物組織結(jié)構(gòu)成像的技術(shù)。光源的相干性是決定成像橫向分辨率的重要參數(shù)，光源的相干度越低，則產(chǎn)生的干涉散斑越小，層析成像的橫向分辨率越高。但不同的生物組織對(duì)成像精度要求不同，如對(duì)視神經(jīng)層析成像，需要非常高的分辨率以方便對(duì)視神經(jīng)的細(xì)節(jié)部分進(jìn)行觀察，而對(duì)舌面、皮膚等組織成像，則更多是對(duì)較大面積組織進(jìn)行觀察，并不需要如此高的分辨率。光源相干長(zhǎng)度的降低，固然能夠提高層析成像的分辨率，但同時(shí)使得參考光與散射光的相互干涉更加困難，表現(xiàn)為成像過(guò)程中要求移動(dòng)臂的移動(dòng)精度變高，往返移動(dòng)速度變慢，導(dǎo)致成像速度變慢。若將相干長(zhǎng)度可調(diào)光源應(yīng)用于OCT技術(shù)，針對(duì)需成像的不同生物組織的分辨率要求而改變相干長(zhǎng)度，可以在不妨礙成像目標(biāo)的基礎(chǔ)上加快成像速度，提高成像效率，典型圖像深度為～1mm(如高散射組織)到＞10mm(如眼部輕微散射)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題而提出了本發(fā)明。本發(fā)明提出了一種激光相干長(zhǎng)度的調(diào)控裝置，用于調(diào)控激光器的激光相干長(zhǎng)度，其中

依照本發(fā)明一實(shí)施例，所述激光器包括輸出耦合鏡、增益介質(zhì)和線寬壓窄模塊；

依照本發(fā)明一實(shí)施例，所述調(diào)控裝置包括標(biāo)準(zhǔn)具、分光片、相干長(zhǎng)度檢測(cè)元件和相干長(zhǎng)度反饋控制系統(tǒng)；

依照本發(fā)明一實(shí)施例，所述標(biāo)準(zhǔn)具位于所述輸出耦合鏡與增益介質(zhì)之間或位于增益介質(zhì)與線寬壓窄模塊之間；

依照本發(fā)明一實(shí)施例，所述分光片位于所述激光器出光面的一側(cè)，用于將所述激光器輸出的激光分成第一光束和第二光束；

依照本發(fā)明一實(shí)施例，所述相干長(zhǎng)度檢測(cè)元件用于接收從所述分光片出射的第二光束并實(shí)時(shí)測(cè)量第二光束的相干長(zhǎng)度值；

依照本發(fā)明一實(shí)施例，所述相干長(zhǎng)度反饋控制系統(tǒng)分別與所述相干長(zhǎng)度檢測(cè)元件和所述標(biāo)準(zhǔn)具相連，用于將實(shí)時(shí)測(cè)量的第二光束的相干長(zhǎng)度值與相干長(zhǎng)度的目標(biāo)值進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果調(diào)節(jié)所述標(biāo)準(zhǔn)具相對(duì)激光光軸的角度，使實(shí)時(shí)測(cè)量的第二光束的相干長(zhǎng)度值達(dá)到所述相干長(zhǎng)度的目標(biāo)值；

依照本發(fā)明一實(shí)施例，所述線寬壓窄模塊用于對(duì)輸出激光的線寬進(jìn)行一定壓窄，達(dá)到目標(biāo)線寬；

依照本發(fā)明一實(shí)施例，所述目標(biāo)線寬小于所述標(biāo)準(zhǔn)具的自由光譜范圍；

依照本發(fā)明一實(shí)施例，所述標(biāo)準(zhǔn)具相對(duì)激光光軸的角度可調(diào)，所述標(biāo)準(zhǔn)具法線相對(duì)激光光軸的可調(diào)范圍為-5°～5°，但該角度不為零；

依照本發(fā)明一實(shí)施例，所述分光器對(duì)第一光束的分光比為99％～80％，對(duì)第二光束的分光比為1％～20％。

依照本發(fā)明一實(shí)施例，該裝置還包括小孔光闌，用于控制激光模式，實(shí)現(xiàn)基模激光輸出；

依照本發(fā)明一實(shí)施例，所述小孔光闌位于所述輸出耦合鏡與所述標(biāo)準(zhǔn)具之間。

本發(fā)明提出了一種激光相干長(zhǎng)度的可調(diào)裝置克服了現(xiàn)有的調(diào)節(jié)諧振腔長(zhǎng)技術(shù)在改變腔長(zhǎng)時(shí)，易導(dǎo)致諧振腔穩(wěn)定性發(fā)生變化，影響激光輸出功率；還克服了利用色散元件腔外調(diào)節(jié)激光光譜技術(shù)帶來(lái)的激光能量損耗和棱鏡與光柵組合控制激光相干長(zhǎng)度技術(shù)的操作復(fù)雜等問(wèn)題。綜上所述本發(fā)明提出的激光相干長(zhǎng)度的可調(diào)裝置，在對(duì)激光器能量輸出狀態(tài)影響較小的情況下，可實(shí)現(xiàn)激光相干長(zhǎng)度的靈活簡(jiǎn)便控制。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明激光相干長(zhǎng)度的調(diào)控裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明激光相干長(zhǎng)度的調(diào)控裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明激光相干長(zhǎng)度的調(diào)控裝置的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開(kāi)了一種激光相干長(zhǎng)度的調(diào)控裝置，用于調(diào)控激光器的激光相干長(zhǎng)度，所述激光器包括輸出耦合鏡、增益介質(zhì)和線寬壓窄模塊。所述線寬壓窄模塊用于對(duì)輸出激光的線寬進(jìn)行一定壓窄，達(dá)到目標(biāo)線寬。所述調(diào)控裝置包括標(biāo)準(zhǔn)具、分光片、相干長(zhǎng)度檢測(cè)元件和相干長(zhǎng)度反饋控制系統(tǒng)。