本實(shí)用新型涉及激光器領(lǐng)域,尤其涉及一種可調(diào)諧的半導(dǎo)體激光器。
背景技術(shù):
光源的波長(zhǎng)調(diào)諧技術(shù)是激光技術(shù)的重要組成部分,可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器具有可調(diào)范圍寬、光譜純度好、轉(zhuǎn)換效率高、可靠性好等優(yōu)點(diǎn),在光通信、光存儲(chǔ)、原子物理、測(cè)量等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
在現(xiàn)有技術(shù)中,常用的可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器一般有兩種類型。一種是Littrow 型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器,另一種是 Littman-Metcalf 型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器。
Littrow 型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器,一般包括三個(gè)器件 :作為增益介質(zhì)的半導(dǎo)體激光器、對(duì)激光器光束進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直透鏡和作為選頻元件的透射光柵。半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后得到平行光,該平行光入射到透射光柵上被衍射。Littrow型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)調(diào)諧是通過(guò)旋轉(zhuǎn)透射光柵來(lái)實(shí)現(xiàn)。Littrow 型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器具有效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊等優(yōu)點(diǎn)。
Littman-Metcalf 型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器是在 Littrow 型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)反射鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)的。半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后得到平行光,該平行光入射到衍射透射光柵上被衍射,。Littman-Metcalf 型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)調(diào)諧是通過(guò)旋轉(zhuǎn)反射鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。Littrow 型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器具有光譜特性好等優(yōu)點(diǎn),但是其結(jié)構(gòu)相對(duì)Littrow 型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜,所以通常使用 Littrow 型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器。
Littrow 型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器和 Littman-Metcalf 型可調(diào)諧透射光柵外腔半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)調(diào)諧都是通過(guò)旋轉(zhuǎn)衍射透射光柵或者反射鏡實(shí)現(xiàn),由于衍射透射光柵和反射鏡的體積較大,而且對(duì)入射光的角度非常敏感,導(dǎo)致了系統(tǒng)的調(diào)諧速度較慢,精度要求較高,而且系統(tǒng)的體積較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,響應(yīng)速度快的可調(diào)諧的半導(dǎo)體激光器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一種可調(diào)諧的半導(dǎo)體激光器,其沿光路的傳播方向依序包括LD、準(zhǔn)直透鏡、KTN晶體、透射光柵和輸出鏡片,所述KTN晶體的上下兩側(cè)分別加設(shè)有電極,通過(guò)控制加到KTN晶體上電壓的大小來(lái)改變光束入射到透射光柵上的入射角。
所述輸出鏡片的入射面上設(shè)有部分反射膜。
相比現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):利用的是KTN晶體在加電壓下的沿電場(chǎng)方向的偏轉(zhuǎn)作用(利用KTN晶體的克爾效),通過(guò)連續(xù)改變KTN晶體上下兩側(cè)的電壓,進(jìn)而連續(xù)改變?nèi)肷涔獾钠D(zhuǎn)角,進(jìn)而連續(xù)改變光束入射在透射光柵上的入射角,從而利用透射光柵對(duì)LD波長(zhǎng)進(jìn)行選擇,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)激光器的可調(diào)諧功能。上述結(jié)構(gòu),無(wú)需任何機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng),相比MEMS更易安裝,結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,而且響應(yīng)速度更快。
附圖說(shuō)明
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明;
圖1為本實(shí)用新型的示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本實(shí)用新型可調(diào)諧的半導(dǎo)體激光器,其沿光路的傳播方向依序包括LD1、準(zhǔn)直透鏡2、KTN晶體3、透射光柵4和輸出鏡片5,KTN晶體3的上下兩側(cè)分別加設(shè)有電極,通過(guò)控制加到KTN晶體3上電壓的大小來(lái)改變光束入射到透射光柵4上的入射角。
其中,輸出鏡片5的入射面上設(shè)有部分反射膜。透射光柵4的一級(jí)衍射光經(jīng)過(guò)輸出鏡片5部分反射回LD1形成諧振,部分透過(guò)形成輸出光。
本實(shí)用新型的工作原理: LD1產(chǎn)生的光束由準(zhǔn)直透鏡2準(zhǔn)直并經(jīng)KTN晶體3后入射到透射光柵4上,通過(guò)連續(xù)改變加在KTN晶體3上的電壓(利用KTN晶體3的克爾效),從而改變通過(guò)KTN晶體3之后光束的偏轉(zhuǎn)角,從而利用透射光柵4對(duì)LD1波長(zhǎng)進(jìn)行選擇,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)激光器的可調(diào)諧功能。
上述結(jié)構(gòu),無(wú)需任何機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng),相比MEMS更易安裝,結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,而且響應(yīng)速度更快。