[发明专利]一种基于后腔外腔光谱调控的光谱合束装置

权利要求书

1.一种基于后腔外腔光谱调控的光谱合束装置，其特征在于，包括半导体激光系统、后腔外腔光谱调控系统、前腔共孔径合束系统，半导体激光系统两侧同时输出激光光束阵列；所述后腔外腔光谱调控系统与前腔共孔径合束系统分别设置在半导体激光系统两侧；后腔外腔光谱调控系统接收半导体激光系统一侧输出的激光光束阵列进行调制并反馈回半导体激光系统，使得半导体激光系统另一侧输出的激光束阵列以固定的光谱间隔分别被调控并锁定在不同的中心波长上，且阵列中每一束激光光束的光谱宽度得到了压窄；前腔共孔径合束系统将半导体激光系统另一侧输出的激光束阵列进行共孔径合束并输出。

2.根据权利要求1所述的基于后腔外腔光谱调控的光谱合束装置，其特征在于，所述半导体激光系统包括半导体激光器阵列、后腔光束整形装置以及前腔光束整形装置，半导体激光阵列两侧均能产生激光光束阵列，一侧激光光束阵列通过后腔光束整形装置整形后输出至后腔外腔光谱调控系统，另一侧激光光束阵列通过前腔光束整形装置整形后输出至前腔共孔径合束系统。

3.根据权利要求1或2所述的基于后腔外腔光谱调控的光谱合束装置，其特征在于，所述后腔外腔光谱调控系统包括后腔变换透镜、后腔光栅以及外腔镜，激光光束阵列经后腔变换透镜在后腔光栅上发生衍射，衍射激光光束经外腔镜反馈，与半导体激光系统的前腔形成谐振腔，从而使得半导体激光器阵列上不同位置的激光器发射不同波长的激光束。

4.根据权利要求3所述的基于后腔外腔光谱调控的光谱合束装置，其特征在于，所述外腔镜为全反射镜，镀有强光高反射率膜系。

5.根据权利要求1所述的基于后腔外腔光谱调控的光谱合束装置，其特征在于，所述前腔共孔径合束系统包括采用前腔单光栅共孔径合束系统或前腔双光栅共孔径合束系统实现。

6.根据权利要求5所述的基于后腔外腔光谱调控的光谱合束装置，其特征在于，所述前腔单光栅共孔径合束系统包括前腔变换透镜以及前腔光栅，激光光束阵列经前腔变换透镜在前腔光栅上重合，经光栅衍射沿相同方向射出。

7.根据权利要求5所述的基于后腔外腔光谱调控的光谱合束装置，其特征在于，所述前腔双光栅共孔径合束系统包括第一光栅以及第二光栅，第一光栅与第二光栅平行放置，第一光栅与第二光栅的中心波长与刻线密度相同，外形尺寸与通光口径相匹配设置；激光光束阵列按照设定角度入射到第一光栅上发生衍射，不同的激光光束在第二光栅上完全重合，通过第二光栅衍射沿相同方向出射。

8.根据权利要求2所述的基于后腔外腔光谱调控的光谱合束装置，其特征在于，所述半导体激光器阵列为采用宽发射面半导体激光器、窄脊型半导体激光器、锥形半导体激光器、MOPA半导体激光器、光子晶体半导体激光器、超大/大光学腔半导体激光器其中任意一种，其前、后腔面均能输出激光光束阵列。

9.根据权利要求2所述的基于后腔外腔光谱调控的光谱合束装置，其特征在于，所述后腔光束整形装置与前腔光束整形装置采用快轴准直透镜、慢轴准直透镜、非球面准直透镜中任意一种。

10.根据权利要求3所述的基于后腔外腔光谱调控的光谱合束装置，其特征在于，所述后腔变换透镜与前腔变换透镜采用透射式或反射式的柱面透镜，镀有耐强光减反膜；所述后腔光栅采用透射式光栅或反射式光栅。