[發明專利]一種非平行反射鏡構成的光學諧振腔和產生光諧振的方法

有效

• 申請號: 201710804830.3
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107508142B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 黃永清;段曉峰;武剛;李宮清;張帥;任曉敏;劉凱;毛少娟;蔡世偉;王歡歡
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H01S5/125
• 分類號: H01S5/125
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供了一種非平行反射鏡構成的光學諧振腔和產生光諧振的方法，所述光學諧振腔包括：頂部反射鏡和底部反射鏡，所述頂部反射鏡和所述底部反射鏡之間形成腔體，所述腔體內填充介質；所述頂部反射鏡包括相對設置的兩塊平面反射鏡，所述兩塊平面反射鏡相對于所述底部反射鏡具有相同傾角；所述底部反射鏡為平面反射鏡。本發明通過使諧振腔具有傾斜的頂部反射鏡，使得垂直于底部反射鏡的入射光束在諧振腔內行進過程中自再現時光程增加，與平行平面諧振腔具有不同的諧振條件，可獲得較小的線寬和較大的Q值，并且將光場能量有效地控制在一定的區域內，減小了衍射損耗。

技術領域

本發明涉及光電子技術領域，具體涉及一種可用于激光器或濾波器等光電子器件的非平行反射鏡構成的光學諧振腔和產生光諧振的方法。

背景技術

自從激光技術問世以來，光學諧振腔的研究備受關注，其理論與應用對現代光學技術發展產生了巨大的推動作用。光學諧振腔是激光器的重要組成部分，其主要作用是提供光學正反饋和對振蕩光束進行控制。此外，光學諧振腔在光探測器、濾波器及光傳感中也有廣泛的應用、設計和改進，滿足各種需求且性能優異的諧振腔一直是目前的研究熱點。

現有技術中，常見的諧振腔有平行平面光學諧振腔和球面光學諧振腔，平行平面光學諧振腔制作簡單，光束方向性好，腔內光場分布比較均勻，其缺點是精度要求高，衍射損耗和幾何損耗都比較大；球面光學諧振腔相對平行平面諧振腔有小的衍射損耗，易于得到單端輸出和準直的平行光束，但是光束強度分布不均勻，制作工藝較為復雜。

發明內容

針對現有技術中存在的上訴缺陷，本發明提供一種非平行反射鏡構成的光學諧振腔和產生光諧振的方法。

本發明的一方面提供一種光學諧振腔，包括：頂部反射鏡和底部反射鏡，所述頂部反射鏡和所述底部反射鏡之間形成腔體，所述腔體內填充介質；所述頂部反射鏡包括相對設置的兩塊平面反射鏡，所述兩塊平面反射鏡相對于所述底部反射鏡具有相同傾角；所述底部反射鏡為平面反射鏡。

其中，所述光學諧振腔為開放式光學諧振腔；所述開放式光學諧振腔的所述頂部反射鏡與所述底部反射鏡相隔一定距離，在所述開放式光學諧振腔的兩端形成開放邊界。

其中，所述光學諧振腔為封閉式光學諧振腔；所述封閉式光學諧振腔的所述頂部反射鏡與所述底部反射鏡連接，形成閉合腔體。

其中，多個所述開放式光學諧振腔在開放邊界處相互連接，形成周期性或非周期性級聯結構光學諧振腔。

其中，所述平面反射鏡為布拉格反射鏡；所述布拉格反射鏡包括多對交替堆疊設置的高折射率材料層和低折射率材料層。

其中，所述高折射率材料層或所述低折射率材料層的厚度為0.25λ/n；其中，λ為布拉格反射鏡的中心波長，n為所述高折射率材料層或所述低折射率材料層的折射率。

其中，所述介質為空氣，所述高折射率材料為硅材料，所述低折射率材料為二氧化硅材料。

其中，所述平面反射鏡為鍍膜高反鏡，所述介質為硅材料。

本發明的另一方面提供一種利用本發明上述任一方面提供的光學諧振腔產生光諧振的方法，包括：將入射光沿垂直于所述底部反射鏡的方向射入所述腔體。

本發明提供的非平行反射鏡構成的光學諧振腔和產生光諧振的方法，通過使諧振腔具有傾斜的頂部反射鏡，使得垂直于底部反射鏡的入射光束在諧振腔內行進過程中自再現時光程增加，與平行平面諧振腔具有不同的諧振條件，可獲得較小的線寬和較大的Q值，并且將光場能量有效地控制在一定的區域內，減小了衍射損耗。

附圖說明