[发明专利]一种非平行反射镜构成的光学谐振腔和产生光谐振的方法

说明书

本发明提供了一种非平行反射镜构成的光学谐振腔和产生光谐振的方法，所述光学谐振腔包括：顶部反射镜和底部反射镜，所述顶部反射镜和所述底部反射镜之间形成腔体，所述腔体内填充介质；所述顶部反射镜包括相对设置的两块平面反射镜，所述两块平面反射镜相对于所述底部反射镜具有相同倾角；所述底部反射镜为平面反射镜。本发明通过使谐振腔具有倾斜的顶部反射镜，使得垂直于底部反射镜的入射光束在谐振腔内行进过程中自再现时光程增加，与平行平面谐振腔具有不同的谐振条件，可获得较小的线宽和较大的Q值，并且将光场能量有效地控制在一定的区域内，减小了衍射损耗。

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，具体涉及一种可用于激光器或滤波器等光电子器件的非平行反射镜构成的光学谐振腔和产生光谐振的方法。

背景技术

自从激光技术问世以来，光学谐振腔的研究备受关注，其理论与应用对现代光学技术发展产生了巨大的推动作用。光学谐振腔是激光器的重要组成部分，其主要作用是提供光学正反馈和对振荡光束进行控制。此外，光学谐振腔在光探测器、滤波器及光传感中也有广泛的应用、设计和改进，满足各种需求且性能优异的谐振腔一直是目前的研究热点。

现有技术中，常见的谐振腔有平行平面光学谐振腔和球面光学谐振腔，平行平面光学谐振腔制作简单，光束方向性好，腔内光场分布比较均匀，其缺点是精度要求高，衍射损耗和几何损耗都比较大；球面光学谐振腔相对平行平面谐振腔有小的衍射损耗，易于得到单端输出和准直的平行光束，但是光束强度分布不均匀，制作工艺较为复杂。

发明内容

针对现有技术中存在的上诉缺陷，本发明提供一种非平行反射镜构成的光学谐振腔和产生光谐振的方法。

本发明的一方面提供一种光学谐振腔，包括：顶部反射镜和底部反射镜，所述顶部反射镜和所述底部反射镜之间形成腔体，所述腔体内填充介质；所述顶部反射镜包括相对设置的两块平面反射镜，所述两块平面反射镜相对于所述底部反射镜具有相同倾角；所述底部反射镜为平面反射镜。

其中，所述光学谐振腔为开放式光学谐振腔；所述开放式光学谐振腔的所述顶部反射镜与所述底部反射镜相隔一定距离，在所述开放式光学谐振腔的两端形成开放边界。

其中，所述光学谐振腔为封闭式光学谐振腔；所述封闭式光学谐振腔的所述顶部反射镜与所述底部反射镜连接，形成闭合腔体。

其中，多个所述开放式光学谐振腔在开放边界处相互连接，形成周期性或非周期性级联结构光学谐振腔。

其中，所述平面反射镜为布拉格反射镜；所述布拉格反射镜包括多对交替堆叠设置的高折射率材料层和低折射率材料层。

其中，所述高折射率材料层或所述低折射率材料层的厚度为0.25λ/n；其中，λ为布拉格反射镜的中心波长，n为所述高折射率材料层或所述低折射率材料层的折射率。

其中，所述介质为空气，所述高折射率材料为硅材料，所述低折射率材料为二氧化硅材料。

其中，所述平面反射镜为镀膜高反镜，所述介质为硅材料。

本发明的另一方面提供一种利用本发明上述任一方面提供的光学谐振腔产生光谐振的方法，包括：将入射光沿垂直于所述底部反射镜的方向射入所述腔体。

本发明提供的非平行反射镜构成的光学谐振腔和产生光谐振的方法，通过使谐振腔具有倾斜的顶部反射镜，使得垂直于底部反射镜的入射光束在谐振腔内行进过程中自再现时光程增加，与平行平面谐振腔具有不同的谐振条件，可获得较小的线宽和较大的Q值，并且将光场能量有效地控制在一定的区域内，减小了衍射损耗。

附图说明