[实用新型]一种窄线宽激光分光装置

说明书

本实用新型实施例公开了一种窄线宽激光分光装置。该激光分光装置包括种子光源、反馈回路外腔和分光单元，反馈回路外腔包括高Q光腔；种子光源输出种子光束；高Q光腔对光束进行滤波；反馈回路外腔将高Q光腔滤波后的光束反馈至种子光源形成反馈光路，且反馈回路外腔满足外腔自注入锁定条件，形成锁频激光；分光单元位于种子光束的光路上，分光单元将种子光束分束形成第一光束和第二光束，第一光束沿反馈光路传输，第二光束输出窄线宽激光分光装置，第一光束和第二光束偏振方向不同或者具有固定能量比。本实用新型实施例可以解决现有外腔反馈激光装置输出激光能量不稳定的问题，使得输出激光的能量可控，具有相对稳定的能量输出。

技术领域

本实用新型实施例涉及激光技术领域，尤其涉及一种窄线宽激光分光装置。

背景技术

具有低频率噪声的窄线宽激光器是相干激光通讯，激光传感应用例如光纤传感水听器，测风激光雷达等必须的核心器件。而未来性能进一步提升的城际和空间激光相干通讯，面向人工智能环境感知的调频连续波激光雷达，空间引力探测，原子分子测量等，对窄线宽激光的线宽，体积功耗，成本都提出了更高的要求。

目前根据外腔自注入锁频原理，可以用来制作窄线宽激光器。然而，现有的窄线宽激光器一般采用外腔中透射光或反射光，直接作为激光输出供用户使用。但经研究发现，外腔中的透射光和反射光直接作为输出激光时，即使在激光芯片电流恒定的条件下，外腔中的透射光和反射光能量都不是恒定的，其依赖于反馈相位、芯片的本征频率以及外腔的频率差等多种因素，输出激光的能量会产生较大的变化，输出能量不稳定对于应用来说是不可容忍的。

实用新型内容

本实用新型提供一种窄线宽激光分光装置，将激光芯片出射的光直接分束作为输出激光，避免了外腔反馈相位、频率等因素的影响，可以有效稳定输出激光的能量。

本实用新型实施例提供了一种窄线宽激光分光装置，包括种子光源、反馈回路外腔和分光单元，所述反馈回路外腔包括高Q光腔；

所述种子光源输出种子光束；

所述高Q光腔对光束进行滤波；

所述反馈回路外腔将所述高Q光腔滤波后的光束反馈至所述种子光源形成反馈光路，且所述反馈回路外腔满足外腔自注入锁定条件，形成锁频激光；

所述分光单元位于所述种子光束的光路上，所述分光单元将所述种子光束分束形成第一光束和第二光束，所述第一光束沿所述反馈光路传输，所述第二光束输出所述窄线宽激光分光装置，所述第一光束和所述第二光束偏振方向不同或者具有固定能量比。

可选地，所述分光单元包括波片和偏振分束器，所述波片将所述种子光束转换为具有两个相互垂直偏振分量的光束，所述偏振分束器将所述种子光束分束为偏振方向相互垂直的所述第一光束和所述第二光束。

可选地，所述波片可绕光轴旋转，以调节所述第一光束和所述第二光束的能量比。

可选地，所述分光单元包括固定分束比的分束器，所述分束器将所述种子光束分束形成固定能量比的所述第一光束和所述第二光束。

可选地，所述高Q光腔包括FP腔、环形腔和片上微腔。

可选地，所述种子光源包括第一端和第二端；所述种子光束从所述种子光源的第一端输出，所述高Q光腔滤波后的光束从所述种子光源的第一端输入；

所述反馈回路外腔还包括第一准直单元、单向传输单元和反射单元；

所述第一准直单元准直光束；

所述单向传输单元将光束传输至所述高Q光腔，并阻挡所述高Q光腔的第一面腔镜的反射光束入射至所述种子光源；

所述反射单元使所述高Q光腔滤波后的透射光束反射回所述种子光源形成所述反馈光路。