一种波长调谐调频连续波激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种波长调谐调频连续波激光器，属于激光器技术领域，本实用新型专利技术完全满足OPA激光雷达对激光器调频调谐的要求，基于外腔激光器结构，相比于DFB、DBR等激光器，具有超窄谱线宽度的天然优势，可大幅降低信号噪声，结构简单，方便组装，成本较低，易实现量产，现有技术常用转台控制滤波片旋转，在滤波片转到最大角度时需回转方向，此时会出现调谐卡顿的问题。本实用新型专利技术利用端面有斜角的空气轴无刷电机转轴，只需单向转动即可循环调节滤波片角度，无需回转方向，不会出现卡顿问题，利用空气轴无刷电机和压电陶瓷配合调制，实现调频调谐功能，目前市场上还未出现同时调频调谐的激光器。的激光器。的激光器。

【技术实现步骤摘要】
一种波长调谐调频连续波激光器


[0001]本技术涉及一种激光器，特别是涉及一种波长调谐调频连续波激光器，属于激光器


技术介绍

[0002]光学相控阵(OPA)是一种激光雷达扫描技术，相比于传统的机械式光束扫描技术，其在可靠性、功耗、体积、成本等方面体现出极大的优势，由此获得了众多关注。
[0003]OPA激光雷达所使用的激光器需要在不同时刻输出不同波长的调谐；
[0004]所以激光器必须实现以下两种特性：
[0005]1、调频范围宽，30nm以上；
[0006]2、可在不同波长下的窄带宽高频线性调谐，调频带宽5GHz以上，调制频率100K以上。
[0007]市面常见的如温度调制，机械转动调制的激光器，其调频范围宽，但由于热惯性、机械特性因素，无法实现高频调制。
[0008]其他的如铌酸锂调制、外调制、电流调制，虽然可实现高频调谐，但其调频范围小，也不满足需求，为此设计一种波长调谐调频连续波激光器来解决上述问题。

技术实现思路

[0009]本技术的主要目的是为了提供一种波长调谐调频连续波激光器，本技术完全满足OPA激光雷达对激光器调频调谐的要求。
[0010]本技术基于外腔激光器结构，相比于DFB、DBR等激光器，具有超窄谱线宽度的天然优势，可大幅降低信号噪声。
[0011]本技术结构简单，方便组装，成本较低，易实现量产。
[0012]现有技术常用转台控制滤波片旋转，在滤波片转到最大角度时需回转方向，此时会出现调谐卡顿的问题。本技术利用端面有斜角的空气轴无刷电机转轴，只需单向转动即可循环调节滤波片角度，无需回转方向，不会出现卡顿问题。
[0013]本技术利用空气轴无刷电机和压电陶瓷配合调制，实现调频调谐功能，目前市场上还未出现同时调频调谐的激光器。
[0014]本技术的目的可以通过采用如下技术方案达到：
[0015]一种波长调谐调频连续波激光器，包括固定座，所述固定座的顶中部处安装有增益激光芯片和准直透镜；
[0016]空气轴无刷电机上加装有滤波片，所述滤波片与空气轴无刷电机的轴心构成夹角β；
[0017]环形压电陶瓷的内部面向空气轴无刷电机的一端设有角锥，所述环形压电陶瓷的另一端安装有转接件，且转接件固定在管壳内壁或底座侧壁上。
[0018]优选的，所述增益激光芯片的左侧出射发散光，由准直透镜将发散光转换成准直
光路。
[0019]优选的，准直光路进入角锥，且角锥反射将准直光束原路返回。
[0020]优选的，角锥返回的准直光路由增益激光芯片右侧端面进入增益激光芯片。
[0021]优选的，所述增益激光芯片左侧端面镀有分光膜，一部分光由增益激光芯片左侧端面反射。
[0022]优选的，光路在增益激光芯片左侧端面与角锥之间来回反射构成激光谐振腔，并在该谐振腔内加入滤波片。
[0023]优选的，所述空气轴无刷电机的轴心与准直光路之间构成夹角α。
[0024]本技术的有益技术效果：
[0025]本技术提供的一种波长调谐调频连续波激光器，本技术完全满足OPA激光雷达对激光器调频调谐的要求。
[0026]本技术基于外腔激光器结构，相比于DFB、DBR等激光器，具有超窄谱线宽度的天然优势，可大幅降低信号噪声。
[0027]本技术结构简单，方便组装，成本较低，易实现量产。
[0028]现有技术常用转台控制滤波片旋转，在滤波片转到最大角度时需回转方向，此时会出现调谐卡顿的问题。本技术利用端面有斜角的空气轴无刷电机转轴，只需单向转动即可循环调节滤波片角度，无需回转方向，不会出现卡顿问题。
[0029]本技术利用空气轴无刷电机和压电陶瓷配合调制，实现调频调谐功能，目前市场上还未出现同时调频调谐的激光器。
附图说明
[0030]图1为按照本技术的一种波长调谐调频连续波激光器的一优选实施例的装置整体立体结构示意图；
[0031]图2为按照本技术的一种波长调谐调频连续波激光器的一优选实施例的装置整体俯视图；
[0032]图3为按照本技术的一种波长调谐调频连续波激光器的一优选实施例的光路结构示意图；
[0033]图4为按照本技术的一种波长调谐调频连续波激光器的一优选实施例的入射角θ改变时，滤波片的中心波长会随之变化曲线图；
[0034]图5为按照本技术的一种波长调谐调频连续波激光器的一优选实施例的时间频率关系曲线图。
[0035]图中：1
‑
增益激光芯片，2
‑
准直透镜，3
‑
固定座，4
‑
角锥，5
‑ꢀ
空气轴无刷电机，6
‑
环形压电陶瓷，7
‑
转接件。
具体实施方式
[0036]为使本领域技术人员更加清楚和明确本技术的技术方案，下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。
[0037]如图1
‑
图5所示，本实施例提供的一种波长调谐调频连续波激光器，包括固定座3，固定座3的顶中部处安装有增益激光芯片1 和准直透镜2；
[0038]空气轴无刷电机5上加装有滤波片，滤波片与空气轴无刷电机5 的轴心构成夹角β；
[0039]环形压电陶瓷6的内部面向空气轴无刷电机5的一端设有角锥 4，环形压电陶瓷6的另一端安装有转接件7，且转接件7固定在管壳内壁或底座侧壁上。
[0040]当空气轴无刷电机5转动时，入射角θ随之变化，其变化范围是α
‑
β至α+β，可以通过调整夹角α和夹角β来控制夹角入射角θ的变化范围，入射角θ改变时，滤波片的中心波长会随之变化，范围可达80nm以上，利用偏转滤波片角度实现波长大范围调制，调制范围可达80nm以上，在角锥4外加装环形压电陶瓷6，环形压电陶瓷6与环形转接件7粘接，转接件7可粘接在固定物件上，如底座侧壁或管壳内壁。
[0041]当给环形压电陶瓷6加调制电压，环形压电陶瓷6会径向伸缩，带动角锥4径向线性移动，激光谐振腔长度也随之线性变化。
[0042]根据理论公式v＝v0+c/4L，其中v是激光频率，c是光速，L是谐振腔长度。由公式可知，当谐振腔长度发生线性变化时，即可实现线性调谐的功能。
[0043]环形压电陶瓷调谐由电路控制，电压幅值只需3V就可实现5G 的调谐带宽，易于实现。
[0044]压电陶瓷的调制频率通常可达几百KHz，完全满足需求。
[0045]当空气轴无刷电机5转动时，带动滤波片3旋转，此时波长大范围调制，当调至一定波长时，无刷电机5停止转动，大范围调制停止。此时给环形压电陶瓷6加调制电压，可实现小幅度的高频线性调谐。
[0046]在本实施例中，增益激光芯片1的右侧出射发散光，由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波长调谐调频连续波激光器，其特征在于：包括固定座(3)，所述固定座(3)的顶中部处安装有增益激光芯片(1)和准直透镜(2)；空气轴无刷电机(5)上加装有滤波片，所述滤波片与空气轴无刷电机(5)的轴心构成夹角β；环形压电陶瓷(6)的内部面向空气轴无刷电机(5)的一端设有角锥(4)，所述环形压电陶瓷(6)的另一端安装有转接件(7)，且转接件(7)固定在管壳内壁或底座侧壁上。2.根据权利要求1所述的一种波长调谐调频连续波激光器，其特征在于：所述增益激光芯片(1)的右侧出射发散光，由准直透镜(2)将发散光转换成准直光路。3.根据权利要求2所述的一种波长调谐调频连续波激光器，其特征在于：准直光路进入角锥(4)，且角锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓琪，毛鹤，段志儒，彭杰，
申请(专利权)人：微源光子深圳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：