[發(fā)明專利]基于環(huán)形腔主動(dòng)光反饋的DOE相干合成的激光光源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811530084.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN109494563B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周軍;柏剛;沈輝;楊依楓;何兵;牛夏夏;劉美忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): H01S3/13
• 分類號(hào): H01S3/13;H01S3/10;H01S3/083;G02B27/42
• 代理公司: 31317 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 張寧展

1.一種基于環(huán)形腔主動(dòng)光反饋的衍射光學(xué)元件相干合成的激光光源，其特征在于，包括全光反饋的被動(dòng)環(huán)形腔(1)和主動(dòng)光電反饋環(huán)路(2)，

所述的全光反饋的被動(dòng)環(huán)形腔(1)包括依次連接的1×N光纖分束器(101)，該1×N光纖分束器(101)將入射光分為N路，經(jīng)N路光纖放大器(102)、對(duì)應(yīng)的輸出端帽陣列(103)、第一準(zhǔn)直傅里葉透鏡(104)會(huì)聚至DOE元件(105)，再經(jīng)第一平面分束鏡(106)分為第一透射光和第一反射光，在第一反射光方向是功率探測(cè)器(107)，在第一透射光方向依次是第二成像傅里葉透鏡(108)、第二平面分束鏡(109)，該第二平面分束鏡(109)將輸入光分為第二透射光和第二反射光，在第二透射光方向是CCD相機(jī)(110)，在所述的第二反射光方向依次經(jīng)單模反饋光纖(111)、反饋光光纖預(yù)放大器(112)、光纖耦合器(113)、種子光光纖預(yù)放大器(114)射入所述的1×N光纖分束器(101)的輸入端，所述的輸出端帽陣列(103)水平高度需要保持一致，光軸相互平行，遠(yuǎn)場(chǎng)的指向偏差角要控制在微弧度量級(jí)，豎直方向距中心光軸的間隔D滿足如下條件：

D＝f·tanθ

式中，f為第一準(zhǔn)直傅里葉透鏡(104)的焦距，θ為該端帽對(duì)應(yīng)衍射級(jí)與中心0級(jí)衍射光之間的夾角，所述的第一準(zhǔn)直傅里葉透鏡(104)有效通光口徑必須遠(yuǎn)大于輸出端帽陣列(103)發(fā)散光斑面的輪廓，且輸出端帽陣列(103)和DOE元件(105)分別置于該傅里葉透鏡的前后焦點(diǎn)處，共同構(gòu)成了2f的成像系統(tǒng)；

所述的主動(dòng)光電反饋環(huán)路(2)包括波長(zhǎng)可調(diào)諧的種子源(201)，該波長(zhǎng)可調(diào)諧的種子源(201)的輸出端與所述的光纖耦合器(113)的輸入端相連，所述的光纖耦合器(113)的第二輸出端接光電探頭PD(205)，該光電探頭PD(205)的輸出端與PID控制系統(tǒng)(204)相連，該P(yáng)ID控制系統(tǒng)(204)分別經(jīng)相應(yīng)帶寬的寬范圍、低帶寬的溫度調(diào)諧(202)和窄范圍、高帶寬的電流調(diào)諧(203)與所述的波長(zhǎng)可調(diào)諧的種子源(201)的控制端相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述的DOE元件(105)是一維的衍射元件，或二維的衍射元件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述的波長(zhǎng)可調(diào)諧的種子源(201)，調(diào)諧范圍可達(dá)納米量級(jí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述的單模反饋光纖(111)為單模無源光纖，其一端置于所述的第二成像傅里葉透鏡(108)的焦點(diǎn)處。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述的N路光纖放大器是單級(jí)放大，或多級(jí)級(jí)聯(lián)放大。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的激光光源，其特征在于，通過所述的相應(yīng)帶寬的寬范圍、低帶寬的溫度調(diào)諧(202)和窄范圍、高帶寬的電流調(diào)諧(203)實(shí)時(shí)在線反饋波長(zhǎng)可調(diào)諧的種子源(201)的激光波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)初始保護(hù)的主振蕩種子波長(zhǎng)與全光反饋環(huán)形腔中的共振腔模的中心波長(zhǎng)相一致。