[发明专利]外腔半导体激光器

说明书

技术领域

本发明涉及激光设备，特别是涉及一种外腔半导体激光器。

背景技术

外腔半导体激光器成本低、体积小，能很好的实现大功率单模发射，其商品已被广泛应用于频分复用和相干光通信等系统。

目前，外腔式半导体激光器已经发展出来了多种结构，虽然各不相同，但它们的设计原则都一样，就是在外腔中插入分光元件，通过调节分光元件与腔外的反馈机构来实现激光波长的调谐。

传统的两种外腔结构是基于衍射光栅的Littrow结构和Littman-Metcalf结构，其输出光束的波长不能被线性调谐，并且输出光束的方向会随着波长的调谐而改变的。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种输出光波长可线性调谐且输出光方向不随波长调谐而改变的外腔半导体激光器。

一种外腔半导体激光器，包括：

半导体光放大器和依次设置于所述半导体光放大器输出光的光路上的准直透镜、布儒斯特窗片、可旋转的单腔全介质薄膜法布里-珀罗滤光片、部分反射镜，以及致动机构；

所述准直透镜的出射光入射到所述布儒斯特窗片上的入射角为布儒斯特角；

所述部分反射镜垂直于所述单腔全介质薄膜法布里-珀罗滤光片出射光的光路；

所述致动机构与所述单腔全介质薄膜法布里-珀罗滤光片以及所述部分反射镜传动连接，以使所述单腔全介质薄膜法布里-珀罗滤光片旋转，且使所述部分反射镜沿自身的法线方向移动。

在其中一个实施例中，还包括第一平面完全反射镜以及第二平面完全反射镜，所述第一平面完全反射镜设于所述单腔全介质薄膜法布里-珀罗滤光片出射光的光路上，所述第一平面完全反射镜的反射光的光路垂直于所述部分反射镜；所述第二平面完全反射镜设于所述部分反射镜出射光的光路上。

在其中一个实施例中，所述致动机构包括传动杆、传动球以及推动块，所述传动杆的一端与所述单腔全介质薄膜法布里-珀罗滤光片连接，另一端与所述传动球连接，所述推动块推动所述传动球可使所述单腔全介质薄膜法布里-珀罗滤光片逆时针旋转，且推动块接近并推动所述部分反射镜沿其入射光入射的反方向移动。

在其中一个实施例中，还包括用于控制所述半导体光放大器温度的热电制冷器，使所述半导体光放大器在25℃下运行。

在其中一个实施例中，所述半导体光放大器的出光口镀有减反膜，与所述出光口相对的面上镀有高反膜。

在其中一个实施例中，所述布儒斯特窗片由未镀膜的K9玻璃制成，呈圆形，其直径为20mm，物理厚度为2mm，所述布儒斯特角为56.6度。

在其中一个实施例中，所述单腔全介质薄膜法布里-珀罗滤光片为干涉滤光片，所述单腔全介质薄膜法布里-珀罗滤光片的膜系结构如下：

Air|(HL)^PH-2L-H(LH)^P|Glass

其中，Air为空气，Glass为基片，H为四分之一波长光学厚度的Ta₂O₅折射介质层，L为四分之一波长光学厚度的SiO₂折射介质层，P为相应介质层的重复个数。

在其中一个实施例中，所述Ta₂O₅折射介质层的折射率为2.06，物理厚度为193.57nm，所述SiO₂折射介质层的折射率为1.46，物理厚度为273.12nm，所述基片为K9玻璃基片，物理厚度为2mm，折射率为1.5168，所述相应介质层的重复个数为7。

在其中一个实施例中，所述单腔全介质薄膜法布里-珀罗滤光片的基片上镀有减反膜，其膜系结构如下：

Air|(HL)^PH-2L-H(LH)^P|Glass|AR

其中，AR是减反膜。

在其中一个实施例中，所述部分反射镜由K9玻璃制成，呈圆形，直径为25.4mm，其入射面为凹面，曲率半径为500mm，凹面上涂镀有反射率为50%~90%的部分反射膜，所述部分反射镜的出射面为平面，所述平面上涂镀有减反膜，所述部分反射镜的凹面与所述半导体光放大器涂镀有高反膜的面构成平-凹谐振腔。

在其中一个实施例中，所述部分反射膜的反射率为60%。