[發明專利]可調諧超窄線寬激光器

在審

• 申請號: 201911157696.8
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN111864510A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 朱濤
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/067
• 代理公司: 重慶市諾興專利代理事務所(普通合伙) 50239
• 代理人: 盧玲

本發明提供了一種可調諧超窄線寬激光器，包括激光生成增益單元、分布式散射回饋單元、第一光準直透鏡和第二光準直透鏡，激光生成增益單元的第一輸出端和第二輸出端對應設置有第一薄膜和第二薄膜，第一薄膜和第二薄膜都具有透射和反射特性，激光生成增益單元的第一輸出端依次通過第一薄膜、第一光準直透鏡連接分布式散射回饋單元，第二輸出端通過第二薄膜連接第二光準直透鏡,第二光準直透鏡的另一端與可調諧濾波單元連接。本發明中激光生成增益單元生成的光信號基于上述路徑進行傳輸，可以獲得波長調諧過程中激光線寬的深壓縮，以便滿足對不同波長激光線寬壓縮的需求；本發明對不同調諧波長激光都能獲得具有較高邊模抑制比的超窄線寬輸出。

技術領域

本發明屬于可調諧激光技術領域，具體涉及一種可調諧的超窄線寬激光器。

背景技術

輸出波長具有可調諧特性的超窄線寬激光器不僅具有靈活的波長選擇性和范圍較大的波長可調特性，同時具有超長的相干長度和極低的相位噪聲，因此其在很多諸如相干探測、光分辨率光譜，精確傳感及生物醫療等新興領域內具有十分重要的應用前景。迄今，采用短腔結構和飽和吸收體方法是在實現波長可調諧的同時保證激光呈單縱模運轉的常用方法。然而，這些傳統的方法只是實現了激光的模式選擇，并不能夠在此基礎上實現激光線寬的進一步壓縮。因此如何在實現激光波長持續可調的同時獲得激光線寬的深壓縮是該領域當前所面臨的一個難題。

發明內容

本發明提供了一種可調諧超窄線寬激光器，以解決可調諧激光器領域采用傳統方法實現波長持續調控的同時無法實現穩定的超窄線寬輸出的問題，并且通過將壓縮元件與激光增益芯片相接的方式克服了傳統激光系統的分離性和龐大性問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種可調諧超窄線寬激光器，包括激光生成增益單元、分布式散射回饋單元、第一光準直透鏡、第二光準直透鏡和可調諧濾波元件，所述激光生成增益單元的第一輸出端和第二輸出端對應設置有第一薄膜和第二薄膜，所述第一薄膜和第二薄膜都具有透射和反射特性，所述激光生成增益單元的第一輸出端依次通過所述第一薄膜、第一光準直透鏡連接所述分布式散射回饋單元的第一端，第二輸出端依次通過所述第二薄膜、第二光準直透鏡連接所述可調諧濾波元件；

所述激光生成增益單元用于生成寬光譜的初始光信號并將生成的光信號分別傳輸給所述第一薄膜和第二薄膜，所述第一薄膜在接收到光信號后，將一部分傳輸給所述激光生成增益單元，另一部分通過所述第一光準直透鏡傳輸給所述分布式散射回饋單元；所述第二薄膜在接收到光信號后，將一部分傳輸給所述激光生成增益單元，另一部分通過所述第二光準直透鏡傳輸給所述可調諧濾波元件；

所述可調諧濾波元件在接收到光信號后，對該光信號進行波長選擇和調諧，獲得具有特定波長的光信號，所述特定波長的光信號一部分通過所述第二光準直透鏡傳輸給所述第二薄膜，另一部分直接輸出；所述分布式散射回饋單元的第一端在接收到光信號后，對該光信號進行線寬壓縮，并通過所述第一光準直透鏡將線寬壓縮后向后回饋的光信號傳輸給所述第一薄膜；所述激光生成增益單元在接收到光信號后，對該光信號進行增益放大，并將增益放大后的光信號再次分別傳輸給所述第一薄膜和第二薄膜；在達到穩態時，所述特定波長的光信號經過所述分布式散射回饋單元循環線寬壓縮后，獲得的單縱模超窄線寬光信號從所述可調諧濾波元件的另一端輸出。

在一種可選的實現方式中，所述分布式散射回饋單元還通過其第二端將線寬壓縮后向前傳輸的光信號輸出。

根據本發明的另一方面，提供一種可調諧超窄線寬激光器，包括激光生成增益單元、分布式散射回饋單元、第一光準直透鏡、第二光準直透鏡和可調諧濾波元件，所述激光生成增益單元的第一輸出端和第二輸出端對應設置有第一薄膜和第二薄膜，所述第一薄膜具有透射和反射特性，所述第二薄膜具有反射特性，所述激光生成增益單元的第一輸出端依次通過所述第一薄膜、第一光準直透鏡連接所述分布式散射回饋單元的第一端，第二輸出端連接所述第二薄膜，所述分布式散射回饋單元的第二端連接所述可調諧濾波元件；