[發明專利]一種光柵俯仰角度定心微調裝置

有效

• 申請號: 202110588494.X
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113540975B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 郭裕聰;朱興邦
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H01S5/14
• 分類號: H01S5/14
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 馬千會

本發明屬于半導體技術領域，涉及外腔式的可調諧激光光源中光柵俯仰角度定心微調裝置。一種光柵俯仰角度定心微調裝置，包括調節支架、壓電陶瓷；所述壓電陶瓷豎直設置在所述調節支架內；所述調節支架的上部和下部之間設有柔性鉸鏈結構；所述柔性鉸鏈結構的轉動中心與光柵平面、光路平面重合。本發明的裝置，光柵平面、光路平面和柔性鉸鏈的轉動中心重合，從而使光柵在進行俯仰角度調節時，不改變光柵在光路中的位置，不會引起外腔光路腔長的變化。光柵與調節支架膠接前不需要調節，僅需在本裝置安裝到外腔后通過壓電陶瓷調節光柵俯仰角度一個變量；對操作人員要求低，僅需通過外部測量儀器觀測外腔輸出指標參數，確定合適的壓電陶瓷電壓即可完成調節。

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，涉及外腔式的可調諧激光光源中光柵俯仰角度定心微調裝置。

背景技術

隨著科學和技術的發展，對半導體激光光源的要求也越來越高, 不但要求激光有窄線寬, 而且還要求激光的波長在較大范圍內連續可調。外腔式的可調諧激光光源為實現大連續調諧范圍提供了一種可能的途徑。它的原理是利用連續改變外腔的腔長從而連續改變激光的波長。但是一般情況下，波長在調諧時會出現跳模現象, 限制了波長的連續可調諧范圍。如何獲得大范圍的連續可調諧范圍是外腔設計的核心問題之一。

外腔式的可調諧激光光源要求具有大波長范圍連續無跳模，要求轉動器件轉動軸線與光路平面的垂直度小于0.01゜，如圖1，對光路零件的加工和裝調精度要求極高。

外腔式的可調諧激光光源主要由半導體激光器、光柵和反射鏡構成。反射鏡為轉動器件，在轉動中心已確定的情況下，可以通過調節光柵的俯仰角度來減小光路平面與轉動中心的垂直度，減小零件加工誤差帶來的影響。

目前，現有光柵的裝調手段主要為使用六維調節臺將光柵夾持調節，調節完成后與光柵基座進行膠接。六維調節臺包含一個三維調節平臺、一個二維偏轉調節平臺和一個轉動平臺，三個平臺堆疊安裝，俯仰角度調節的轉動中心與光柵面不重合。對光柵俯仰角度進行調節后，還需調節dx、dy等變量才能消除俯仰角度調節引起的光路腔長改變，如圖2。

現有的裝調方式主要有以下缺點：

1) 調節裝置成本高。由于調節精度高，對于六維調節臺的運動精度要求高。部分敏感維度的調節需要使用高精度的差分調節桿配合壓電促動器才能滿足調節精度的需求；

2) 調節效率低。調節時，需要先對六個維度進行粗調，待外腔光路產生震蕩后，再根據儀器讀數，對光柵進行微調。調節光柵俯仰角度后，還需要對另外多個維度進行調整，效率低，調節流程繁瑣；

3) 光柵膠接引起光柵位置改變。目前選用了UV膠作為膠結材料，在進行紫外固化過程中，產生的收縮應力會導致光柵位置的改變；

4) 由于調節流程繁瑣，對調節操作人員要求高，不適用于外腔的大批量生產。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于外腔式的可調諧激光光源中光柵俯仰角度微調的裝置，該裝置結構簡單，角度調節方便。

為了實現上述目的，本發明采用的技術手段是：一種光柵俯仰角度定心微調裝置，包括調節支架、壓電陶瓷；所述壓電陶瓷豎直設置在所述調節支架內；所述調節支架的上部和下部之間設有柔性鉸鏈結構；所述柔性鉸鏈結構的轉動中心與光柵平面、光路平面重合。

作為本發明的一種優選方式，所述調節支架內設有豎直布置的拉簧。

進一步優選地，所述調節支架的前側面設有光柵固定窗口。

進一步優選地，所述光柵固定窗口的兩側設有應變片。

進一步優選地，所述光柵固定窗口內設有光柵定位面板。

進一步優選地，所述光柵固定窗口的上邊緣設有周期性圓弧凹槽，所述周期性圓弧凹槽與光柵膠黏連接。

與現有技術相比，本發明有一下有益效果：