[發明專利]一種多波長半導體激光器

在審

• 申請號: 201810393152.0
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108565674A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 王璞;侯玉斌;張倩;齊恕賢
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H01S5/12
• 分類號: H01S5/12;H01S5/125;H01S5/14;H01S5/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種基于多波長光纖布拉格光柵的半導體激光器，其特征在于：該激光器的激光諧振腔為線性結構；

整個線性結構的諧振腔分為諧振腔Ⅰ和諧振腔Ⅱ兩部分，其中諧振腔Ⅰ為半導體激光器的內腔，諧振腔Ⅱ為半導體激光器的外腔；諧振腔Ⅰ由線性諧振腔組成；諧振腔Ⅱ為一個由多波長輸出的光纖布拉格光柵和諧振腔Ⅰ組成的復合腔；在諧振腔Ⅰ與諧振腔Ⅱ之間直接由無源傳輸光纖(8)連接；

諧振腔Ⅱ由多波長光纖布拉格光柵(2)組成，具有濾波作用；在諧振腔Ⅰ與諧振腔Ⅱ之間布置有無源傳輸光纖(8)；泵浦電源激發半導體激光器(1)，即在諧振腔I中產生寬光譜激光輸出，通過無源傳輸光纖進入諧振腔II中，由于諧振II具有濾波的作用，通過諧振腔Ⅱ濾波后的光再反饋回諧振腔I，經過諧振腔II的振蕩，對激光進行反饋、噪聲抑制和穩頻，最終實現穩定的多波長激光輸出；

泵浦電流首先射入諧振腔I的半導體材料中，產生寬光譜的激光，寬光譜激光再進入諧振腔II中，通過諧振腔Ⅱ的濾波作用輸出目標光，將目標光濾出后的其它部分光反饋回諧振腔Ⅰ中再進行振蕩，在諧振腔I中對激光進反饋和噪聲抑制，最終在諧振腔中實現穩定的多波長半導體激光輸出；

諧振腔Ⅰ為多波長光柵或反射鏡結構；多波長光纖布拉格光柵(2)和半導體激光器內腔構成諧振腔II。

2.根據權利要求1所述的一種基于多波長光纖布拉格光柵的半導體激光器，其特征在于：諧振腔Ⅰ為多波長光柵時，半導體激光器(1)通過無源傳輸光纖(8)與多波長光纖布拉格光柵(2)及光纖隔離器(6)連接；通過無源傳輸光纖(8)對激光進行傳輸，然后經過光纖隔離器(6)進行輸出并隔離反射光。

3.根據權利要求1所述的一種基于多波長光纖布拉格光柵的半導體激光器，其特征在于：諧振腔Ⅰ為多波長光柵時，半導體激光器(1)通過反射鏡(3)對激光進行傳輸。

4.根據權利要求1所述的一種基于多波長光纖布拉格光柵的半導體激光器，其特征在于：泵浦源為連續型電源；激光諧振腔I是半導體激光器，諧振腔II為多波長透射型光纖布拉格光柵。

5.根據權利要求1所述的一種基于多波長光纖布拉格光柵的半導體激光器，其特征在于：光纖隔離器(6)為激光輸出裝置。

6.根據權利要求1所述的一種基于多波長光纖布拉格光柵的半導體激光器，其特征在于：所述泵浦電源是連續型電源。

7.根據權利要求1所述的一種基于多波長光纖布拉格光柵的半導體激光器，其特征在于：半導體激光器(1)的工作物質是砷化鎵、硫化鎘、磷化銦或硫化鋅，輸出波長范圍405nm～1550nm。

8.根據權利要求1所述的一種基于多波長光纖布拉格光柵的半導體激光器，其特征在于：多波長光纖布拉格光柵(2)的反射率為R，其中0<R<1。

9.根據權利要求1所述的一種基于多波長光纖布拉格光柵的半導體激光器，其特征在于：光纖隔離器(6)是任意波長的光纖隔離器。

10.一種基于多波長光纖布拉格光柵的半導體激光器，其特征在于：該激光器的激光諧振腔為環形結構；偏振控制器(7)通過第一個光纖隔離器(6)與半導體光放大器(4)連接，半導體光放大器(4)與光纖耦合器(5)通過第二個光纖隔離器(6)連接；多波長光纖布拉格光柵(2)設置在偏振控制器(7)與光纖耦合器(5)之間；

半導體光放大器(4)、第二個光纖隔離器(6)、光纖耦合器(5)組成環形腔I；光纖耦合器(5)、多波長光纖布拉格光柵(2)構成諧振腔Ⅱ；

泵浦電源產生泵浦電流，耦合進入諧振腔I中，諧振腔I產生寬光譜激光再進入諧振腔I中，由于諧振腔Ⅱ具有濾波作用，將多波長激光輸出，通過諧振腔Ⅱ濾波后的部分光再反饋回諧振腔Ⅰ，經過諧振腔Ⅰ的振蕩，最終實現線性腔多波長半導體激光輸出。