集成激光器和波长控制方法与流程

本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种集成激光器和波长控制方法。

背景技术：

1、生物体内的成像技术能够为医学的临床诊断以及治疗方案的设计提供不可或缺的生理和病例信息。目前，具有非电离性、非破坏性和非侵入性的生物体内光学成像技术被认为是安全可靠的诊断方法，为各种生物医疗应用提供了重要的信息。

2、现有的激光器的输出波长为固定值，需要更换不同的光器件实现调整输出波长，且此方案带来的输出波长变化不能连续，难以精确获得所需的输出波长，会导致瞄准目标组织的精度不足，可能会误伤周围正常组织，使副作用增大，或者由于不能瞄准目标组织，导致治疗效果不好。因此，亟需一种新型的集成激光器和波长控制方法以改善上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种集成激光器和波长控制方法，该集成激光器用于输出可连续调谐波长的激光。

2、第一方面，本发明提供一种集成激光器，包括：光源、谐振腔和环形镜；所述光源通过第一耦合器连接第一光波导的首端；所述第一光波导的尾端连接有第二耦合器； 所述第二耦合器与谐振腔的第一端连接；所述第二耦合器还设有光输出端，用于将由谐振腔输入的光波向对象输出；所述谐振腔的第二端连接有第三耦合器；所述第三耦合器通过第二光波导连接所述环形镜；所述谐振腔、第一光波导和第二光波导中的至少一者由相变器件制成。

3、本发明的方法有益效果为：本发明通过设置谐振腔、第一光波导和第二光波导中的至少一者由相变器件制成，有利于通过光学相变实现激光器输出光波的折射率变化，输出光波的波长随折射率连续可调谐，以便于获得所需波长的输出光波，有利于提升瞄准目标组织的精度，避免误伤周围正常组织，减小副作用。

4、可选的，所述第三耦合器还连接有光吸收器，用于吸收由所述谐振腔输出的一部分光波，以消除反射光；所述谐振腔输出的另一部分光波由第二光波导输入所述环形镜。

5、可选的，所述第三耦合器还连接有单向光波导，所述单向光波导只允许光波沿远离第三耦合器的方向传播。

6、可选的，所述环形镜用于将输入其中的光波传导回第二光波导；所述谐振腔用于将从所述第二光波导输入的光波传导至第二耦合器。

7、可选的，所述相变器件在升温后的晶格状态随降温速度变化，以使降温后的所述相变器件的折射率变化为预设的固定值。

8、可选的，所述谐振腔设置为非线型的闭环谐振腔。

9、可选的，所述环形镜由无源光学器件和回环光波导组成；所述无源光学器件设有至少3个端子，用于将一束光分为两束光；所述回环光波导与所述无源光学器件的其中2个端子连接。

10、第二方面，本发明提供一种集成激光器的波长控制方法，用于控制所述第一方面中任一项所述的集成激光器，包括：s1，获取各光学器件的折射率和物理长度，计算得到光波由光源到光输出端的光程长度；所述光学器件包括第一光波导、第二光波导、谐振腔和环形镜；s2，根据当前的光程长度计算所述激光器当前的输出波长； s3，根据升温指令控制加热部对所述光学器件进行升温；s4，根据降温指令控制冷却部对所述光学器件进行降温，降温速度可调整。

11、可选的，光波的输出波长λ满足：

12、m*λ=l

13、其中，l为所述光波由光源到光输出端的光程长度，m为正整数。

14、可选的，所述光程长度l满足：

15、

16、其中，i为激光器中各光学器件的序号；为第i光学器件的折射率；为第i光学器件的物理长度。

17、第三方面，本发明提供一种可穿戴医疗设备，包括第一方面中任一项所述的集成激光器。

技术特征：

1.一种集成激光器，其特征在于，包括：光源、谐振腔和环形镜；

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第三耦合器还连接有光吸收器，用于吸收由所述谐振腔输出的一部分光波，以消除反射光；

3.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第三耦合器还连接有单向光波导，所述单向光波导只允许光波沿远离第三耦合器的方向传播。

4.根据权利要求2或3所述的激光器，其特征在于，所述环形镜用于将输入其中的光波传导回第二光波导；

5.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述相变器件在升温后的晶格状态随降温速度变化，以使降温后的所述相变器件的折射率变化为预设的固定值。

6.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述谐振腔设置为非线型的闭环谐振腔。

7.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述环形镜由无源光学器件和回环光波导组成；

8.一种集成激光器的波长控制方法，用于控制所述权利要求1至7中任一项所述的集成激光器，其特征在于，包括：

9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，光波的输出波长λ满足：

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述光程长度l满足：

技术总结
本发明涉及激光器领域，提供一种集成激光器和波长控制方法，该集成激光器包括：光源、谐振腔和环形镜；所述光源通过第一耦合器连接第一光波导的首端；所述第一光波导的尾端连接有第二耦合器；所述第二耦合器与谐振腔的第一端连接；所述第二耦合器还设有光输出端，用于将由谐振腔输入的光波向对象输出；所述谐振腔的第二端连接有第三耦合器；所述第三耦合器通过第二光波导连接所述环形镜；所述谐振腔、第一光波导和第二光波导中的至少一者由相变器件制成。该集成激光器用于输出可连续调谐波长的激光。

技术研发人员：郑喆轩,朱南飞,郭根平,张轲
受保护的技术使用者：赛丽科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24