一种可调谐激光器系统技术方案

一种可调谐激光器系统，包括一个输出光束准直透镜和依次安装起来的第一激光腔反射镜、激光增益介质、腔内准直透镜、有源光相位调制器、第一可调谐声光滤波器，其特征在于：还包括第二可调谐声光滤波器、可调谐法布里?珀罗滤波器、第二激光腔反射镜及激光器驱动和控制系统；所述腔内准直透镜用于将所述激光增益介质发出的光准直，并以布拉格角进入所述第一可调谐声光滤波器；所述第一可调谐声光滤波器的一级衍射光以布拉格角进入所述第二可调谐声光滤波器，消除由第一可调谐声光滤波器衍射造成的光频率多普勒漂移，改变所述第二可调谐声光滤波器放置的角度可以起到压缩衍射光的频谱带宽；在所述第二可调谐声光滤波器一级衍射光的光轴方向上设置所述可调谐法布里?珀罗滤波器，在所述可调谐法布里?珀罗滤波器后设置所述第二激光腔反射镜；由所述的第一激光腔反射镜和所述的第二激光腔反射镜构成了激光器谐振腔；所述的第一激光腔反射镜、宽带激光增益介质、腔内准直透镜、有源光相位调制器、第一可调谐声光滤波器、第二可调谐声光滤波器、可调谐法布里?珀罗滤波器和第二激光腔反射镜安放的位置使得只有经过所述的第一可调谐声光滤波器和所述的第二可调谐声光滤波器的一级衍射光的光线才能在所述激光谐振腔内形成激光振荡；所述可调谐激光器系统从所述第一激光腔反射镜输出；所述可调谐法布里?珀罗滤波器由依次连接起来的第一反射镜、液晶光相位调制器和第二反射镜依次连接构成，由所述的第一反射镜和所述的第二反射镜构成法布里?珀罗腔。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种可调谐激光器系统，该系统的第一种结构包括一个输出光束准直透镜和依次安装起来的第一激光腔反射镜、激光增益介质、腔内准直透镜、有源光相位调制器、第一可调谐声光滤波器、第二可调谐声光滤波器、可调谐法布里-珀罗滤波器和第二激光腔反射镜。该系统的第二种结构是在上述第一种结构中增加一个具有固定频率间隔的法布里-珀罗标准具达到进一步压缩激光器输出光束的频带宽度,也使得激光器的输出光的峰值与法布里-珀罗标准具的透射光谱的峰值一致。本专利技术设计合理，具有无机械移动部件、性能稳定可靠、成本低、尺寸小、易于安装及生产等特点。【专利说明】—种可调谐激光器系统
本专利技术属于光电领域，尤其是一种采用可调谐法布里-珀罗滤波器和可调谐声光滤波器的可调谐激光器系统。
技术介绍
在外腔式宽带可调谐激光器中，常用的调谐技术主要有以下方式:1、通过精密步进马达带动光栅的旋转来进行调谐的，其存在的问题体现在:一是为实现光频率的精密调谐，对步进马达的步进精度和重复性要求很高，因此制造成本比较高；二是由于采用步进马达，不易做到小型化；三是在恶劣工作环境下的工作稳定性比较差，特别是抗各类机械振动的能力比较差，因此，采用该技术的可调谐激光器只适合用于实验室工作环境中使用。2、利用可调谐声光滤波器进行调谐，其优点是调谐速度快，没有机械移动部件，可以做到小型化，缺点是可调谐声光滤波器的滤波带宽比较宽，使得激光器的调谐精度不高，因此，单纯采用这种技术的可调谐激光器很难做到精密连续可调谐，只适合用于对调谐精度和输出带宽不高的应用中。3、利用光栅或激光谐振腔中的其他光学滤波器件，如光学标准具等透射光频率随温度漂移的特点进行调谐，其优点是调谐精度高和输出光的光谱带宽比较窄，缺点是速度比较慢，特别是在要求调谐光谱范围宽的情况下，这个缺点尤为明显，例如:光学滤波器件的温度漂移系数是0.02纳米/度，要求的光频谱范围是20纳米，温度调节范围是100度，这在实际应用中是很难实现的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种调谐速度快、精度高、成本低、尺寸小且易于生产的可调谐激光器系统。本专利技术解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的: 一种可调谐激光器系统，包括一个输出光束准直透镜和依次安装起来的第一激光腔反射镜、激光增益介质、腔内准直透镜、有源光相位调制器、第一可调谐声光滤波器，其特征在于:还包括第二可调谐声光滤波器、可调谐法布里-珀罗滤波器、第二激光腔反射镜及激光器驱动和控制系统；所述腔内准直透镜用于将所述激光增益介质发出的光准直，并以布拉格角进入所述第一可调谐声光滤波器；所述第一可调谐声光滤波器的一级衍射光以布拉格角进入所述第二可调谐声光滤波器，消除由第一可调谐声光滤波器衍射造成的光频率多普勒漂移，改变所述第二可调谐声光滤波器放置的角度可以起到压缩衍射光的频谱带宽；在所述第二可调谐声光滤波器一级衍射光的光轴方向上设置所述可调谐法布里-珀罗滤波器，在所述可调谐法布里-珀罗滤波器后设置所述第二激光腔反射镜；由所述的第一激光腔反射镜和所述的第二激光腔反射镜构成了激光器谐振腔；所述的第一激光腔反射镜、宽带激光增益介质、腔内准直透镜、有源光相位调制器、第一可调谐声光滤波器、第二可调谐声光滤波器、可调谐法布里-珀罗滤波器和第二激光腔反射镜安放的位置使得只有经过所述的第一可调谐声光滤波器和所述的第二可调谐声光滤波器的一级衍射光的光线才能在所述激光谐振腔内形成激光振荡；所述可调谐激光器系统从所述第一激光腔反射镜输出；所述可调谐法布里-珀罗滤波器由依次连接起来的第一反射镜、液晶光相位调制器和第二反射镜依次连接构成，由所述的第一反射镜和所述的第二反射镜构成法布里-珀罗腔。一种可调谐激光器系统，包括一个输出光束准直透镜和依次安装起来的第一激光腔反射镜、激光增益介质、腔内准直透镜、有源光相位调制器、第一可调谐声光滤波器，其特征在于:还包括第二可调谐声光滤波器、可调谐法布里-珀罗滤波器、法布里-珀罗标准具、第二激光腔反射镜及激光器驱动和控制系统；所述腔内准直透镜用于将所述激光增益介质发出的光准直，并以布拉格角进入所述第一可调谐声光滤波器；所述第一可调谐声光滤波器的一级衍射光以布拉格角进入所述第二可调谐声光滤波器，消除由第一可调谐声光滤波器衍射造成的光频率多普勒漂移，改变所述第二可调谐声光滤波器放置的角度可以起到压缩衍射光的频谱带宽；在所述第二可调谐声光滤波器一级衍射光的光轴方向上设置所述可调谐法布里-珀罗滤波器，在所述可调谐法布里-珀罗滤波器后设置所述第二激光腔反射镜；由所述的第一激光腔反射镜和所述的第二激光腔反射镜构成了激光器谐振腔；所述的第一激光腔反射镜、宽带激光增益介质、腔内准直透镜、有源光相位调制器、第一可调谐声光滤波器、第二可调谐声光滤波器、可调谐法布里-珀罗滤波器和第二激光腔反射镜安放的位置使得只有经过所述的第一可调谐声光滤波器和所述的第二可调谐声光滤波器的一级衍射光的光线才能在所述激光谐振腔内形成激光振荡；所述可调谐激光器系统从所述第一激光腔反射镜输出；所述可调谐法布里-珀罗滤波器由依次连接起来的第一反射镜、液晶光相位调制器和第二反射镜依次连接构成，由所述的第一反射镜和所述的第二反射镜构成法布里-珀罗腔。而且，所述可调谐法布里-珀罗滤波器的透射光的峰值频率的调谐范围大于或等于其本征自由光谱范围。而且，所述第一激光腔反射镜和第二激光腔反射镜均为下列几种反射镜之一:平面镜，凹面镜和凸面镜，具有部分或100%的反射率并与所述激光增益介质具有相同光谱范围；所述第一激光腔反射镜或者是直接镀在激光增益介质一个端面上的多层介质膜。而且，所述激光增益介质是一种宽带激光增益介质。而且，所述有源光相位调制器可以是下列几种类型之一:电光相位调制器、声光相位调制器、磁光相位调制器或上述几种相位调制器的某种组合。而且，所述第一可调谐声光滤波器包括一块声光晶体和设置在所述声光晶体上的一个电声换能器；所述第二可调谐声光滤波器包括一块声光晶体和设置在所述声光晶体上的一个电声换能器。而且，所述可调谐法布里-珀罗滤波器的第一反射镜的外侧通光面设置增透膜；所述可调谐法布里-珀罗滤波器的第一反射镜的内侧通光面设置高反射率多层介质膜；所述可调谐法布里-珀罗滤波器的第二反射镜的内侧通光面高反射率多层介质膜；所述可调谐法布里-珀罗滤波器的第二反射镜的外侧通光面设置增透膜。而且，所述液晶光相位调制器在外加电场的驱动下对某一方向的线偏振光产生一定的光相位延迟，并具有与激光增益介质相同的光谱范围。而且，所述的激光器驱动和控制系统包括:一个中央控制系统，一个激光泵浦源、一个有源光相位调制器驱动源、两个射频信号源和一个可调谐法布里-珀罗滤波器的驱动源，来实现对所述激光增益介质、所述有源光相位调制器、所述第一可调谐声光滤波器、所述第二可调谐声光滤波器和所述可调谐法布里-珀罗滤波器的驱动控制功能，并实现光频率调谐和输出光功率的控制。本专利技术的优点和积极效果是:1、本激光器系统利用液晶对光的相位调制作用和在通光方向尺寸薄(约10微米)的特点，结合传统的法布里-珀罗(Fabry-Perot)标准具的技术，设计了可调谐法布里_珀罗(Fabry-Perot)滤波器，并结合可调谐声光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调谐激光器系统，包括一个输出光束准直透镜和依次安装起来的第一激光腔反射镜、激光增益介质、腔内准直透镜、有源光相位调制器、第一可调谐声光滤波器，其特征在于：还包括第二可调谐声光滤波器、可调谐法布里?珀罗滤波器、第二激光腔反射镜及激光器驱动和控制系统；所述腔内准直透镜用于将所述激光增益介质发出的光准直，并以布拉格角进入所述第一可调谐声光滤波器；所述第一可调谐声光滤波器的一级衍射光以布拉格角进入所述第二可调谐声光滤波器，消除由第一可调谐声光滤波器衍射造成的光频率多普勒漂移，改变所述第二可调谐声光滤波器放置的角度可以起到压缩衍射光的频谱带宽；在所述第二可调谐声光滤波器一级衍射光的光轴方向上设置所述可调谐法布里?珀罗滤波器，在所述可调谐法布里?珀罗滤波器后设置所述第二激光腔反射镜；由所述的第一激光腔反射镜和所述的第二激光腔反射镜构成了激光器谐振腔；所述的第一激光腔反射镜、宽带激光增益介质、腔内准直透镜、有源光相位调制器、第一可调谐声光滤波器、第二可调谐声光滤波器、可调谐法布里?珀罗滤波器和第二激光腔反射镜安放的位置使得只有经过所述的第一可调谐声光滤波器和所述的第二可调谐声光滤波器的一级衍射光的光线才能在所述激光谐振腔内形成激光振荡；所述可调谐激光器系统从所述第一激光腔反射镜输出；所述可调谐法布里?珀罗滤波器由依次连接起来的第一反射镜、液晶光相位调制器和第二反射镜依次连接构成，由所述的第一反射镜和所述的第二反射镜构成法布里?珀罗腔。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高培良，
申请(专利权)人：天津奇谱光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：