[发明专利]基于半导体光放大芯片的激光器

说明书

技术领域

本发明属于半导体激光器领域，具体涉及一种半导体光放大芯片激光器。

背景技术

半导体光放大芯片是一种可实现光功率放大的器件，其具有小型化、低功耗和高增益等特性，增益系数可达30dB。在长距离光纤通讯、冷原子等需要大功率激光(大于500mW)的领域有广泛的应用。但是半导体光放大芯片不能单独使用，需要一台激光器提供种子光，注入到加载电流的芯片增益介质上，才可实现种子光的功率放大，同时保持输出的激光特性不变。在无种子激光输入的情况下，半导体光放大芯片输出的光不是激光，而是普通的自然光。这种方法需要激光器和半导体光放大器两个系统配合使用，不但成本高，而且系统不稳定，容易出现故障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有激光器的不足，提供一种机械稳定性好、可实现大功率、超窄线宽和波长可调谐的基于半导体光放大芯片的激光器。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在底板上设置有侧壁加工有导线孔、右侧壁加工有出光孔的盖体，盖体内底板的左侧设置安装有压电换能器的支撑块，压电换能器的右侧设置有全反射镜，底板上全反射镜右侧水平光轴方向设置有聚焦透镜，聚焦透镜右侧水平光轴方向设置有选模器件，选模器件右侧水平光轴方向设置有第一准直透镜，第一准直透镜右侧水平光轴方向设置有入射面镀有增透膜、出射镀有部分反射膜的半导体光放大芯片，半导体光放大芯片右侧水平光轴方向设置有第二准直透镜，第二准直透镜右侧水平光轴方向设置有柱透镜。

本发明的半导体光放大芯片入射面的增透膜为真空交替蒸镀8～12层二氧化硅和二氧化锆增透膜、出射面的部分反射膜为真空交替蒸镀10～18层氟化镁和氟化钙反射膜或真空交替蒸镀10～16层二氧化硅和氟化镁反射膜。

本发明的全反射镜与半导体光放大芯片出射面的部分反射膜构成激光谐振腔，聚焦透镜位于谐振腔内，全反射镜位于聚焦透镜的焦点所在的垂直平面内，全反射镜与聚焦透镜之间的距离与聚焦透镜的焦距相等，全反射镜的镜面上真空交替蒸镀有24～30层三氧化二铝和五氧化二钽反射膜。

本发明的选模器件为带宽小于2006Hz、刻线密度为300～600l/mm的透射光栅或透过率为80％～97％的法布里-珀罗标准具。

本发明的半导体光放大芯片与第一准直透镜之间的距离与第一准直透镜的焦距相等。

本发明的柱透镜与半导体光放大芯片之间的距离与柱透镜的焦距相等。

本发明在半导体光放大芯片的出射面镀有部分反射膜层、入射面镀有增透膜，半导体光放大芯片出射面的部分反射膜层与外部设置的全反射镜构成激光谐振腔，由于激光谐振腔腔长比半导体激光器的腔长长，因此可获得窄线宽的激光；半导体光放大芯片发出的自然光经位于其入射端之前的第一准直透镜准直后，通过在激光谐振腔中插入的选模器件获得单模光，实现激光器的大功率窄线宽单模激光输出；本发明采用半导体光放大芯片发出的自然光作为种子光经全反射镜反射注入到自身的增益介质层，在激光谐振腔中振荡放大，获得大功率窄线宽激光输出；同时在全反射镜前设有聚焦透镜，可增强激光谐振腔的机械稳定性；在全反射镜后端面粘结压电换能器，可实现腔长的调节，从而实现激光波长可调谐；而半导体光放大芯片输出的激光发散，光斑为椭圆状，经过准直透镜后可获得平行光，再经过柱透镜整形，可获得圆形的激光光斑。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和各实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

在图1中，本实施例的基于半导体光放大芯片的激光器由压电换能器1、全反射镜2、聚焦透镜3、选模器件4、第一准直透镜5、半导体光放大芯片6、第二准直透镜7、柱透镜8、盖体9、底板10、支撑块11联接构成。