一种可调谐激光器系统的制作方法

文档序号:9689946阅读:714来源:国知局
一种可调谐激光器系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光器领域,具体涉及一种可暗调谐的可调谐激光器系统。
【背景技术】
[0002]可调谐激光器是指在一定范围内可以连续改变激光输出波长的激光器,这种激光器的用途广泛,可用于光谱学、光化学、医学、生物学、集成光学、污染监测、半导体材料加工、信息处理和通信等,特别是光通信系统,其应用越来越广泛。
[0003]实现激光波长调谐的方法有三种,第一种是通过某些元件(如光栅)改变谐振腔低损耗区所对应的波长来改变激光的波长;第二种是通过改变某些外界参数(如磁场、温度等)使激光跃迀的能级移动;第三种是利用非线性效应实现波长的变换和调谐(见非线性光学、受激喇曼散射、光二倍频,光参量振荡)。
[0004]然而,可调谐激光器从接到切换通道命令(实现波长调谐)到将波长稳定到新通道过程中,可调谐激光器发射的激光频率误差比较大,这些发射光对可调谐激光器的相关系统是极其有害的,如相干系统。
[0005]如何降低或避免在实现激光波长调谐过程中,可调谐激光器发射的激光频率误差比较大的问题,是本领域技术人员一直想解决的主要问题之一。

【发明内容】

[0006]本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种可调谐激光器系统,在激光波长调谐过程中,避免干扰光的输出。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种可调谐激光器系统,包括依次连接的激光器、光学镜组和光纤,该激光器发射波长可调的激光并通过光学镜组入射到光纤中,还包括设置在激光光路上的光路调节单元和半导体放大器单元,其中:
[0008]光路调节单元,其包括调节模块和光学镜片,该光学镜片设置在调节模块上,该激光器发射波长可调的激光并经过光学镜片入射到半导体放大器单元中,该调节模块用于调节光学镜片的位置以改变激光的光路路径,并形成主光路路径和副光路路径;
[0009]半导体放大器单元,其包括半导体放大器、设置在半导体放大器前端的第一耦合透镜和设置在半导体放大器后端的第一准直透镜,该半导体放大器包括用于通过激光主光路路径的主波导通道和通过激光副光路路径的副波导通道,该激光依次通过第一耦合透镜、半导体放大器的主波导通道和第一准直透镜并入射到光纤中。
[0010]其中,较佳方案是:该调节模块包括上下调节器,该上下调节器用于调节光学镜片的上下位置。
[0011]其中,较佳方案是:该调节模块包括角度调节器,该角度调节器用于调节光学镜片的角度位置。
[0012]其中,较佳方案是:该光学镜片为光学透镜。
[0013]其中,较佳方案是:该光学镜片为光学反射镜。
[0014]其中,较佳方案是:还包括处理器单元,该处理器单元与调节模块连接,该处理器单元在激光器切换激光波长的过程中控制调节模块工作,改变激光的光路路径。
[0015]其中,较佳方案是,还包括反馈单元,该反馈单元包括:
[0016]第一分光镜,该第一分光镜接收从光路调节单元射出的激光,并将部分激光反射到第二分光镜中;
[0017]第二分光镜,该第一分光镜反射来的激光通过第二分光镜分别入射到光探测器和锁波器;
[0018]光探测器,该光探测器与处理器单元连接,该光探测器用于检测光的功率;
[0019]锁波器,该锁波器与处理器单元连接,该锁波器用于检测光的频率。
[0020]其中,较佳方案是:还包括与激光器连接的热电制冷器,该处理器单元包括与热电制冷器连接的温控电路。
[0021]其中,较佳方案是:该处理器单元包括与半导体放大器连接的放大器驱动电路。
[0022]其中,较佳方案是:该光纤为保偏光纤。
[0023]本发明的有益效果在于,与现有技术相比,本发明通过设计一种可暗调谐的可调谐激光器系统,在光学光路上设置光路调节单元以改变激光的光路路径,使激光器发射波长可调的激光实现暗调谐,避免在实现激光波长调谐过程中,干扰较大的激光直接入射到光纤中,并且其结构简单,便于大规模生产使用;同时,在光学光路上设置半导体放大器单兀以提尚激光的功率,降低光的发减。
【附图说明】
[0024]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
[0025]图1是本发明一种可调谐激光器系统的结构框图;
[0026]图2是本发明一种可调谐激光器系统的具体结构框图;
[0027]图3是本发明激光入射主波导通道的结构示意图;
[0028]图4是本发明激光入射副波导通道的结构示意图;
[0029]图5是本发明带有反馈单元的可调谐激光器系统的结构框图;
[0030]图6是本发明反馈单元的结构框图;
[0031 ]图7是本发明处理器单元的结构框图;
[0032]图8是本发明带有反馈单元的激光入射主波导通道的结构示意图;
[0033]图9是本发明带有反馈单元的激光入射副波导通道的结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]现结合附图,对本发明的较佳实施例作详细说明。
[0035]如图1和图2所示,本发明提供一种可调谐激光器系统的优选实施例。
[0036]一种可调谐激光器系统,包括依次连接的激光器10、光学镜组20和光纤30;还包括设置在激光光路上的光路调节单元40和半导体放大器单元50,光路调节单元40包括调节模块41和光学镜片42;半导体放大器单元50包括半导体放大器51、设置在半导体放大器51前端的第一親合透镜52和设置在半导体放大器51后端的第一准直透镜53,即该激光器10发射的激光通过光学镜片42、第一耦合透镜52、半导体放大器51和第一准直透镜53入射到光纤30中;半导体放大器51包括用于通过激光的主波导通道511和副波导通道512。
[0037]其中,激光器10和光纤30分别设置在光学镜组20的两端,激光器10发射波长可调的激光并通过光学镜组20入射到光纤30中,使激光实现暗调谐,改变激光的光路路径,即避免在实现激光波长调谐过程中,干扰较大的激光直接入射到光纤30中。
[0038]其中,光纤30优选为保偏光纤。
[0039]在本实施例中,光路调节单元40包括调节模块41和光学镜片42,光学镜片42设置在调节模块41上,激光器10发射波长可调的激光并经过光学镜片42入射到半导体放大器单元50中;同时,调节模块41用于调节光学镜片42的位置以改变激光的光路路径,并形成主光路路径和副光路路径。正常工作时,主光路路径是激光的主要传播路径,而在切换激光通道(激光调谐)过程中,副光路路径作为调谐过程中激光的传播路径,入射到副光路路径上的激光最终不入射到光纤30中。
[0040]进一步地,调节模块41和光学镜片42分别包括若干种方案,具体是:
[0041]1、调节模块41为上下调节器,通过上下调节器调节光学镜片42的上下位置,从而改变通过光学镜片42上激光的射出光路路径;这种上下位置的调节一般是微调,上下位置的调节范围是微米级的距离,确保激光不入射到光纤30中即可。
[0042]2、调节模块41为角度调节器,通过角度调节器调节光学镜片42的角度位置,从而改变通过光学镜片42上激光的射出光路路径;这种角度位置的调节一般是微调,一般是调节光学镜片42在水平方向上的转动角度,角度位置的调节范围是微米级的距离,确保激光不入射到光纤30中即可。
[0043]3、光学镜片42为光学透镜,优选为准直透镜,准直透镜将激光器10发射的激光聚集形成传播的平行光,并入射到半导体放大器单元50上;通过调节模块41使光学透镜上下移动或水平转动,从而改变通过光学镜片42上激光的射出光路路径。
[0044]4、光学镜片42为光学反射镜,准直透镜将激光器10发射的激光聚集形成传播的平行光,并入射到半导体放大器单元50上;通过调节模块41使光学反射镜上下移动或水平转动,从而改变通过光学镜片42上激光的射出光路路径。其中,若光学镜片42为光学反射镜,激光器10前还要设置光学透镜,便于激光器10射出的激光的稳定传播。
[0045]在本实施例中,半导体放大器51包括用于通过激光主光路路径的主波导通道511和通过激光副光路路径的副波导通道512,激光依次通过第一耦合透镜52、半导体放大器51的主波导通道511和第一准直透镜53并入射到光纤30中;激光通过半导体放大器51提高激光的
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