[发明专利]一种基于柔性机械结构的类同步调谐外腔半导体激光器

权利要求书

1.一种基于柔性机械结构的类同步调谐外腔半导体激光器，其特征在于，包括激光器外壳、激光器外底板、控制器接口、控温陶瓷、热敏电阻、输出窗口、激光二极管压环、激光二极管、激光二极管卡座、准直透镜卡座、准直透镜、反射光栅、柔性机械结构支架、压电陶瓷、压电陶瓷安装套、高反镜；

所述激光器外壳包含前板、后板、两块侧板、顶盖和激光器内底板，与输出窗口一起用于保护、隔离激光器内部光学元件，使内部光学元件处于相对稳定的工作环境；

所述输出窗口是一片镀有相关激光波长增透膜的玻璃，对激光器起到防尘保护与隔离的作用；

所述控制器接口连接半导体激光器控制箱，将压电陶瓷驱动电压、激光二极管驱动电流、热敏电阻检测信号和控温陶瓷电压通过导线分别作用于压电陶瓷、激光二极管、热敏电阻和控温陶瓷；

所述激光器内部的光学元件包含激光二极管压环、激光二极管、激光二极管卡座、准直透镜卡座、准直透镜、反射光栅、柔性机械结构支架、压电陶瓷、压电陶瓷安装套与高反镜，其中激光二极管卡座、准直透镜卡座和柔性机械结构支架以螺丝紧固的方式安装在激光器内底板上；

所述激光二极管通过激光二极管压环安装在激光二极管卡座上，用螺丝进行紧固，激光二极管卡座上用导热硅胶粘合上热敏电阻，用以监测激光二极管的工作温度；控温陶瓷位于激光器内底板和激光器外底板之间，用以维持激光二极管工作环境温度稳定；

所述准直透镜的外表面有螺纹以直接安装至准直透镜卡座上，准直透镜卡座用螺丝紧固的方式安装在激光二极管卡座上，准直透镜卡座的螺纹孔内嵌有橡胶圈，保证准直透镜与螺纹孔的紧密配合不会松动，通过调整螺纹拧进量的大小，能够改变准直透镜与激光二级管的工作距离，保证激光二极管的发光面处于准直透镜的焦点位置；

所述柔性机械结构支架前端安装反射光栅，后端安装压电陶瓷，使反射光栅能够围绕着设计的虚拟旋转轴进行转动，以达到类同步调谐条件，柔性机械结构支架采用线切割的一体化设计以提升抗振性能；

所述激光器工作时，激光二极管输出的激光经准直透镜后输出平行光束，然后激光入射至Littrow式光栅外腔中，所述Littrow式光栅外腔由反射光栅组成；激光照射在反射光栅上产生的一级衍射光作为外部光反馈返回至激光二极管的有源区；反射光栅产生的零级衍射光作为输出光，经高反镜反射后透过输出窗口成为激光器系统的输出光；柔性机械结构支架搭载着反射光栅围绕虚拟轴点旋转，进行激光器输出波长调谐。

2.如权利要求1所述的一种基于柔性机械结构的类同步调谐外腔半导体激光器，其特征在于，所述激光器的光栅外腔为Littman式，由反射光栅和直角棱镜构成；所述柔性机械结构支架前端安装直角棱镜，后端安装压电陶瓷，使直角棱镜能够围绕着设计的虚拟旋转轴进行转动，以达到类同步调谐条件，反射光栅固定安装在内底板上；

所述激光器工作时，激光二极管输出的激光经准直透镜后输出平行光束，然后激光入射至Littman式光栅外腔中，激光照射在反射光栅上产生的一级衍射光垂直射入直角棱镜中，经直角棱镜反射后，作为外部光反馈返回至激光二极管的有源区；反射光栅产生的零级衍射光作为输出光，经高反镜反射后透过输出窗口成为激光器系统的输出光；柔性机械结构支架搭载着直角棱镜围绕虚拟轴点旋转，进行激光器输出波长调谐。