[發明專利]基于環形腔主動光反饋的DOE相干合成的激光光源

有效

• 申請號: 201811530084.4
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109494563B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 周軍;柏剛;沈輝;楊依楓;何兵;牛夏夏;劉美忠
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: H01S3/13
• 分類號: H01S3/13;H01S3/10;H01S3/083;G02B27/42
• 代理公司: 31317 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 張寧展

1.一種基于環形腔主動光反饋的衍射光學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環形腔(1)和主動光電反饋環路(2)，

所述的全光反饋的被動環形腔(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N路光纖放大器(102)、對應的輸出端帽陣列(103)、第一準直傅里葉透鏡(104)會聚至DOE元件(105)，再經第一平面分束鏡(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(110)，在所述的第二反射光方向依次經單模反饋光纖(111)、反饋光光纖預放大器(112)、光纖耦合器(113)、種子光光纖預放大器(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，遠場的指向偏差角要控制在微弧度量級，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為第一準直傅里葉透鏡(104)的焦距，θ為該端帽對應衍射級與中心0級衍射光之間的夾角，所述的第一準直傅里葉透鏡(104)有效通光口徑必須遠大于輸出端帽陣列(103)發散光斑面的輪廓，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處，共同構成了2f的成像系統；

所述的主動光電反饋環路(2)包括波長可調諧的種子源(201)，該波長可調諧的種子源(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(204)相連，該PID控制系統(204)分別經相應帶寬的寬范圍、低帶寬的溫度調諧(202)和窄范圍、高帶寬的電流調諧(203)與所述的波長可調諧的種子源(201)的控制端相連。

2.根據權利要求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.根據權利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述的波長可調諧的種子源(201)，調諧范圍可達納米量級。

4.根據權利要求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)的焦點處。

5.根據權利要求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放大，或多級級聯放大。

6.根據權利要求1至5任一項所述的激光光源，其特征在于，通過所述的相應帶寬的寬范圍、低帶寬的溫度調諧(202)和窄范圍、高帶寬的電流調諧(203)實時在線反饋波長可調諧的種子源(201)的激光波長，實現初始保護的主振蕩種子波長與全光反饋環形腔中的共振腔模的中心波長相一致。