[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 |
| 地址: | 201800 *** | 國(guó)省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 相干合成 環(huán)形腔 光纖激光器 激光光源 主動(dòng)控制 光反饋 窄線寬 全光 調(diào)諧 降低相位噪聲 衍射光學(xué)元件 有效技術(shù)途徑 反饋 反饋回路 高能激光 光學(xué)回路 合成激光 合成系統(tǒng) 輸出激光 輸出線寬 外界環(huán)境 系統(tǒng)合成 相位噪聲 種子波長(zhǎng) 反饋腔 高功率 共孔徑 中心波 主振蕩 多路 雙級(jí) 輸出 | ||
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。
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