一种宽调频激光器的制作方法

1.本发明涉及一种激光器，特别是涉及一种宽调频激光器，属于激光器技术领域。


背景技术：

2.可调频激光器是激光探测技术,光信息处理和通信，光纤传感等领域常用到的光源器件。
3.现有技术中存在多种可实现防跳模的现有技术，如对比文件1cn113316876a-用于无模跳变波长调谐的基于集成光学的外腔激光器，原理是温度调频，但由于其热惯性，其调制频率速度慢，使其应用范围受到很大限制，为此设计一种宽调频激光器来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是为了提供一种宽调频激光器，本发明调频范围宽，无跳模问题，实用性能佳，更具市场竞争力；
5.本发明基于外腔二极管激光器结构，相比于dfb、dbr等激光器，具有超窄谱线宽度的天然优势，可明显降低信号噪声。
6.本发明结构简单，易于组装并实现量产。
7.本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
8.一种宽调频激光器，包括压电陶瓷弯曲片，所述压电陶瓷弯曲片的一侧顶部处安装有角锥连接件，且所述角锥连接件的外端部处设有角锥，所述角锥的外端部处设有滤波片，增益芯片左侧出射发散光，由准直透镜将发散光转换成准直光路。
9.优选的，所述准直光路进入角锥，角锥让准直光束原方向返回。
10.优选的，角锥返回的准直光路由增益芯片右侧端面进入增益芯片。
11.优选的，所述增益芯片左侧端面镀有分光膜，一部分光由增益芯片左侧端面反射。
12.优选的，光路在增益芯片左侧端面与角锥之间来回反射构成激光谐振腔。
13.优选的，该激光谐振腔内加入滤波片。
14.优选的，滤波片法线与准直光路的夹角入射角为θ。
15.优选的，滤波片与角锥之间通过光学uv胶粘接。
16.优选的，角锥连接件的尾端粘接在压电陶瓷弯曲片的弯曲端，压电陶瓷弯曲片的固定端用螺丝或胶水固定。
17.本发明的有益技术效果：
18.本发明提供的一种宽调频激光器，本发明调频范围宽，无跳模问题，实用性能佳，更具市场竞争力；
19.本发明基于外腔二极管激光器结构，相比于dfb、dbr等激光器，具有超窄谱线宽度的天然优势，可明显降低信号噪声。
20.本发明结构简单，易于组装并实现量产。
附图说明
21.图1为按照本发明的一种宽调频激光器的一优选实施例的装置整体结构示意图；
22.图2为按照本发明的一种宽调频激光器的一优选实施例的装置整体波动结构示意图；
23.图3为按照本发明的一种宽调频激光器的一优选实施例的增益模式线性图；
24.图4为按照本发明的一种宽调频激光器的一优选实施例的跳模线性图；
25.图5为按照本发明的一种宽调频激光器的一优选实施例的避免跳模线性图。
26.图中：1-增益芯片，2-准直透镜，3-滤波片，4-角锥，5-角锥连接件，6-压电陶瓷弯曲片。
具体实施方式
27.为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
28.如图1-图5所示，本实施例提供的一种宽调频激光器，包括压电陶瓷弯曲片6，压电陶瓷弯曲片6的一侧顶部处安装有角锥连接件5，且角锥连接件5的外端部处设有角锥4，角锥4的外端部处设有滤波片3，增益芯片1右侧出射发散光，由准直透镜2将发散光转换成准直光路。
29.滤波片法线与准直光路的夹角入射角θ，滤波片有角度漂移特性，即入射角θ增加时，中心波长会向短波方向漂移。根据实际测试，中心波长漂移4nm，入射角θ需转动3
°
。
30.当滤波片7法线与光路的夹角θ发生变化时，滤波片的中心波长会随之飘移。我们利用滤波片中心波长随角度漂移的特性实现宽调谐技术。
31.在激光器谐振腔内存在多个激光模式，当加入滤波片后会形成一条增益谱线，最靠近增益谱线峰值的模式会被选出，成为增益模式，其它模式将在增益竞争中减弱消失如图3所示；
32.当滤波片旋转时，增益谱线会横向平移，当邻近模式更靠近增益谱线峰值时，会突然增强成为增益模式，原增益模式会突然减弱消失，这种现象叫做跳模，如4图所示；
33.为避免跳模现象发生，我们采用调节谐振腔长度的方式做补偿。
34.其原理为，当谐振腔长度改变时，腔内模式会随之横向平移。当同时控制滤波片旋转速度和谐振腔长度变化速度，可使增益谱线与腔内模式保持同方向同速度平移，即可避免跳模发生，如5图所示。
35.压电陶瓷弯曲片加调制电压时，压电陶瓷弯曲片会带着角锥4左右摆动，当角锥由左侧极限位置摆动到右侧极限位置时，滤波片入射角θ的改变量为α，当α＝3
°
时，即可实现4nm的调频带宽。
36.当角锥由左侧极限位置摆动到右侧极限位置时，谐振腔长度的改变量为δl,根据公式δl＝δλ*l/λ即可推算出δl的数值，其中δλ为调频带宽，l为谐振腔光学腔长，λ为中心波长。
37.即滤波片摆动α＝3
°
，角锥摆动δl时，即可实现4nm调频，并同时避免跳模发生。
38.本专利利用压电陶瓷弯曲片，可同时实现角度和位移的改变，即确保同步性，又简化结构。
39.在本实施例中，准直光路进入角锥4，角锥4让准直光束原方向返回。
40.在本实施例中，角锥4返回的准直光路由增益芯片1右侧端面进入增益芯片1。
41.在本实施例中，增益芯片1左侧端面镀有分光膜，一部分光由增益芯片1左侧端面反射。
42.在本实施例中，光路在增益芯片1左侧端面与角锥4之间来回反射构成激光谐振腔。
43.在本实施例中，该激光谐振腔内加入滤波片3。
44.在本实施例中，滤波片3法线与准直光路的夹角入射角为θ。
45.在本实施例中，滤波片3与角锥4之间通过光学uv胶粘接。
46.在本实施例中，角锥连接件5的尾端粘接在压电陶瓷弯曲片6的弯曲端，压电陶瓷弯曲片6的固定端用螺丝或胶水固定。
47.以上，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种宽调频激光器，其特征在于：包括压电陶瓷弯曲片(6)，所述压电陶瓷弯曲片(6)的一侧顶部处安装有角锥连接件(5)，且所述角锥连接件(5)的外端部处设有角锥(4)，所述角锥(4)的外端部处设有滤波片(3)，增益芯片(1)右侧出射发散光，由准直透镜(2)将发散光转换成准直光路。2.根据权利要求1所述的一种宽调频激光器，其特征在于：所述准直光路进入角锥(4)，角锥(4)让准直光束原方向返回。3.根据权利要求2所述的一种宽调频激光器，其特征在于：角锥(4)返回的准直光路由增益芯片(1)右侧端面进入增益芯片(1)。4.根据权利要求3所述的一种宽调频激光器，其特征在于：所述增益芯片(1)左侧端面镀有分光膜，一部分光由增益芯片(1)左侧端面反射。5.根据权利要求4所述的一种宽调频激光器，其特征在于：光路在增益芯片(1)左侧端面与角锥(4)之间来回反射构成激光谐振腔。6.根据权利要求5所述的一种宽调频激光器，其特征在于：该激光谐振腔内加入滤波片(3)。7.根据权利要求6所述的一种宽调频激光器，其特征在于：滤波片(3)法线与准直光路的夹角入射角为θ。8.根据权利要求7所述的一种宽调频激光器，其特征在于：滤波片(3)与角锥(4)之间通过光学uv胶粘接。9.根据权利要求8所述的一种宽调频激光器，其特征在于：角锥连接件(5)的尾端粘接在压电陶瓷弯曲片(6)的弯曲端，压电陶瓷弯曲片(6)的固定端用螺丝或胶水固定。

技术总结
本发明公开了一种宽调频激光器，属于激光器技术领域，包括压电陶瓷弯曲片，所述压电陶瓷弯曲片的一侧顶部处安装有角锥连接件，且所述角锥连接件的外端部处设有角锥，所述角锥的外端部处设有滤波片，增益芯片左侧出射发散光，由准直透镜将发散光转换成准直光路，滤波片法线与准直光路的夹角入射角θ，滤波片有中心波长随角度漂移的特性，即入射角θ增加时，中心波长会向短波方向漂移。根据实际测试，中心波长漂移4nm，入射角θ需转动3


技术研发人员：朱晓琪 段志儒 刘嵩
受保护的技术使用者：微源光子（深圳）科技有限公司
技术研发日：2022.06.29
技术公布日：2022/9/20