一种可调谐半导体激光光源发射装置

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1.本发明涉及一种可调谐半导体激光光源发射装置，属于半导体激光技术领域。

背景技术：

2.可调谐半导体激光光源具有窄线宽、宽调谐、单模输出等优点，可广泛应用于白光干涉测量、波分复用系统、光学相干断层扫描、相干光通信、气体检测、原子钟光源等领域。可调谐半导体激光光源一般通过光栅实现可调谐，但由于光栅可调谐半导体激光的光反馈与波长选择都由光栅一个元件提供，这种可调谐半导体激光光源对机械形变和热应变导致的光学偏移非常敏感，可调谐半导体激光光源输出激光光束的方向和光斑位置都依赖于波长，致使可调谐半导体激光光源输出性能不稳定。为了进一步提高可调谐半导体激光光源输出稳定性，提出了一种可调谐半导体激光光源发射装置。

技术实现要素：

3.为了提高可调谐半导体激光光源输出稳定性，我们发明了一种可调谐半导体激光光源发射装置。
4.本发明之一种可调谐半导体激光光源发射装置，包括半导体激光（1）、准直镜（2）、梳状滤波器（3）、偏振分光棱镜（4）、半波片（5）、聚焦镜（6）、高反射镜（7）和压电陶瓷（8）。
5.其特征在于：
6.半导体激光（1）发出的激光通过准直镜（2）准直，再通过梳妆滤波器（3）进行选模，通过偏振分光棱镜（4）分光，p光透过后经半波片（5）和聚焦镜（6）聚焦到高反射镜（7）上，通过压电陶瓷（8）调节高反射镜（7）位置变化，改变腔长进行调谐，同时再使反射的光束通过半波片（5），再通过偏振分光棱镜（4）分光，透过的p光在原光路里进行多光束干涉，反射的s光反射输出，最终实现可调谐半导体激光光源发射。
7.半导体激光（1）在常温状态下，发射功率密度在以一个中心波长为中心的至少30nm波段范围区间内最大，输出功率大于10mw，反射端面镀反射率高于99%的高反射膜，输出端面镀透射率高于99.7%的增透膜。
8.准直镜（2）前后表面镀以半导体激光（1）中心波长为中心的80nm波段范围的透射率高于99%的增透膜。
9.梳状滤波器（3）针对以半导体激光（1）中心波长为中心的30nm波段范围至少有7个反射通道和7个透射通道，相邻通道的间隔是小于5nm，相邻通道隔离度小于30db，峰值插入损耗小于0.6db。
10.偏振分光棱镜（4）消光比大于 100:1，p光透过率大于95%，s光透过率小于1%，s光反射率大于99%，p光反射率小于5%。
11.半波片（5）是电控半波片，通过改变linbo3晶体上所加电压的幅值使波片适用于任意光波长。
12.聚焦镜（6）前后表面镀以半导体激光（1）中心波长为中心的80nm波段范围的透射
率高于99%的增透膜，焦距为10mm-20mm的猫眼聚焦透镜。
13.高反射镜（7）前表面镀以半导体激光（1）中心波长为中心的80nm波段范围反射率高于99.9%的高反射膜。
14.压电陶瓷（8）长为5mm-15mm空心圆柱形压电陶瓷。
附图说明
15.图 1 是本发明之一种可调谐半导体激光光源发射装置结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合图1对本发明进一步详细说明。
17.本发明公开了一种可调谐半导体激光光源发射装置，包括半导体激光（1）、准直镜（2）、梳状滤波器（3）、偏振分光棱镜（4）、半波片（5）、聚焦镜（6）、高反射镜（7）和压电陶瓷（8）。
18.以中心波长为1545nm的可调谐半导体激光为例进行具体实施说明。中心波长为1545nm的可调谐半导体激光（1）发射功率密度在1525nm-1565nm波段范围区间内最大，输出最大功率100mw，反射端面镀反射率99.5%的高反射膜，输出端面镀透射率99.8%的增透膜。光束通过准直镜（2），准直镜（2）前后表面镀1505nm-1585nm波段范围的透射率99.5%的增透膜。光束准直后，通过梳状滤波器（3）选模，梳状滤波器（3）对1525nm-1565nm波段范围有10个反射通道和10个透射通道，相邻通道的间隔是4nm，相邻通道隔离度29db，峰值插入损耗为0.5db。光束选模后，通过偏振分光棱镜（4）分光，p光透过后经半波片（5）和聚焦镜（6）聚焦到高反射镜（7）上，通过压电陶瓷（8）调节高反射镜（7）位置，改变腔长进行调谐，同时再使反射的光束通过半波片（5），再通过偏振分光棱镜（4）分光，透过的p光在原光路里进行多光束干涉，反射的s光反射输出，最终实现中心波长为1545nm可调谐半导体激光光源发射。

技术特征：

1.一种可调谐半导体激光光源发射装置，其特征在于，包括半导体激光（1）、准直镜（2）、梳状滤波器（3）、偏振分光棱镜（4）、半波片（5）、聚焦镜（6）、高反射镜（7）和压电陶瓷（8）。2.根据权利要求1所述的一种可调谐半导体激光光源发射装置，其特征是所述的半导体激光（1）在常温状态下，发射功率密度在以一个中心波长为中心的至少30nm波段范围区间内最大，输出功率大于10mw，反射端面镀反射率高于99%的高反射膜，输出端面镀透射率高于99.7%的增透膜。3.根据权利要求1所述的一种可调谐半导体激光光源发射装置，其特征在于：半导体激光（1）发出的激光通过准直镜（2）准直，再通过梳状滤波器（3）进行选模，通过偏振分光棱镜（4）分光，p光透过后经半波片（5）和聚焦镜（6）聚焦到高反射镜（7）上，通过压电陶瓷（8）调节高反射镜（7）位置变化，改变腔长进行调谐，同时再使反射的光束通过半波片（5），再通过偏振分光棱镜（4）分光，透过的p光在原光路里进行多光束干涉，反射的s光反射输出，最终实现可调谐半导体激光光源发射。4.根据权利要求1所述的一种可调谐半导体激光光源发射装置，其特征是所述的准直镜（2）前后表面镀以半导体激光（1）中心波长为中心的80nm波段范围的透射率高于99%的增透膜。5.根据权利要求1所述的一种可调谐半导体激光光源发射装置，其特征是所述的梳状滤波器（3）针对以半导体激光（1）中心波长为中心的30nm波段范围至少有7个反射通道和7个透射通道，相邻通道的间隔是小于5nm，相邻通道隔离度小于30db，峰值插入损耗小于0.6db。6.根据权利要求1所述的一种可调谐半导体激光光源发射装置，其特征是所述的偏振分光棱镜（4）消光比大于 100:1，p光透过率大于95%，s光透过率小于1%，s光反射率大于99%，p光反射率小于5%。7.根据权利要求1所述的一种可调谐半导体激光光源发射装置，其特征是所述的半波片（5）是电控半波片，通过改变linbo3晶体上所加电压的幅值使波片适用于任意光波长。8.根据权利要求1所述的一种可调谐半导体激光光源发射装置，其特征是所述的聚焦镜（6）前后表面镀以半导体激光（1）中心波长为中心的80nm波段范围的透射率高于99%的增透膜，焦距为10mm-20mm的猫眼聚焦镜。9.根据权利要求1所述的一种可调谐半导体激光光源发射装置，其特征是所述的高反射镜（7）前表面镀以半导体激光（1）中心波长为中心的80nm波段范围反射率高于99.9%的高反射膜；压电陶瓷（8）长为5mm-15mm空心圆柱形压电陶瓷。

技术总结

本发明公开了发明了一种可调谐半导体激光光源发射装置。包括半导体激光（1）、准直镜（2）、梳状滤波器（3）、偏振分光棱镜（4）、半波片（5）、聚焦镜（6）、高反射镜（7）和压电陶瓷（8）。1550nm半导体激光（1）通过准直镜（2）准直，入射到梳状滤波器（3）上滤波，接着通过偏振分光棱镜（4），再通过半波片（5）后，经过聚焦镜（6）聚焦到高反射镜（7）上，反射光再通过聚焦镜（6）变成准直光，准直光通过半波片（5），再通过偏振分光棱镜（4），实现可调谐半导体激光光源发射。实现可调谐半导体激光光源发射。实现可调谐半导体激光光源发射。