一種可調(diào)諧激光器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光器領(lǐng)域，具體涉及一種可暗調(diào)諧的可調(diào)諧激光器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]可調(diào)諧激光器是指在一定范圍內(nèi)可以連續(xù)改變激光輸出波長的激光器，這種激光器的用途廣泛，可用于光譜學(xué)、光化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、集成光學(xué)、污染監(jiān)測、半導(dǎo)體材料加工、信息處理和通信等，特別是光通信系統(tǒng)，其應(yīng)用越來越廣泛。
[0003]實(shí)現(xiàn)激光波長調(diào)諧的方法有三種，第一種是通過某些元件(如光柵)改變諧振腔低損耗區(qū)所對應(yīng)的波長來改變激光的波長;第二種是通過改變某些外界參數(shù)(如磁場、溫度等)使激光躍迀的能級移動;第三種是利用非線性效應(yīng)實(shí)現(xiàn)波長的變換和調(diào)諧(見非線性光學(xué)、受激喇曼散射、光二倍頻，光參量振蕩)。
[0004]然而，可調(diào)諧激光器從接到切換通道命令(實(shí)現(xiàn)波長調(diào)諧)到將波長穩(wěn)定到新通道過程中，可調(diào)諧激光器發(fā)射的激光頻率誤差比較大，這些發(fā)射光對可調(diào)諧激光器的相關(guān)系統(tǒng)是極其有害的，如相干系統(tǒng)。
[0005]如何降低或避免在實(shí)現(xiàn)激光波長調(diào)諧過程中，可調(diào)諧激光器發(fā)射的激光頻率誤差比較大的問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員一直想解決的主要問題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種可調(diào)諧激光器系統(tǒng)，在激光波長調(diào)諧過程中，避免干擾光的輸出。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種可調(diào)諧激光器系統(tǒng)，包括依次連接的激光器、光學(xué)鏡組和光纖，該激光器發(fā)射波長可調(diào)的激光并通過光學(xué)鏡組入射到光纖中，還包括設(shè)置在激光光路上的光路調(diào)節(jié)單元和半導(dǎo)體放大器單元，其中:
[0008]光路調(diào)節(jié)單元，其包括調(diào)節(jié)模塊和光學(xué)鏡片，該光學(xué)鏡片設(shè)置在調(diào)節(jié)模塊上，該激光器發(fā)射波長可調(diào)的激光并經(jīng)過光學(xué)鏡片入射到半導(dǎo)體放大器單元中，該調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)光學(xué)鏡片的位置以改變激光的光路路徑，并形成主光路路徑和副光路路徑；
[0009]半導(dǎo)體放大器單元，其包括半導(dǎo)體放大器、設(shè)置在半導(dǎo)體放大器前端的第一耦合透鏡和設(shè)置在半導(dǎo)體放大器后端的第一準(zhǔn)直透鏡，該半導(dǎo)體放大器包括用于通過激光主光路路徑的主波導(dǎo)通道和通過激光副光路路徑的副波導(dǎo)通道，該激光依次通過第一耦合透鏡、半導(dǎo)體放大器的主波導(dǎo)通道和第一準(zhǔn)直透鏡并入射到光纖中。
[0010]其中，較佳方案是:該調(diào)節(jié)模塊包括上下調(diào)節(jié)器，該上下調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)光學(xué)鏡片的上下位置。
[0011]其中，較佳方案是:該調(diào)節(jié)模塊包括角度調(diào)節(jié)器，該角度調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)光學(xué)鏡片的角度位置。
[0012]其中，較佳方案是:該光學(xué)鏡片為光學(xué)透鏡。
[0013]其中，較佳方案是:該光學(xué)鏡片為光學(xué)反射鏡。
[0014]其中，較佳方案是:還包括處理器單元，該處理器單元與調(diào)節(jié)模塊連接，該處理器單元在激光器切換激光波長的過程中控制調(diào)節(jié)模塊工作，改變激光的光路路徑。
[0015]其中，較佳方案是，還包括反饋單元，該反饋單元包括:
[0016]第一分光鏡，該第一分光鏡接收從光路調(diào)節(jié)單元射出的激光，并將部分激光反射到第二分光鏡中；
[0017]第二分光鏡，該第一分光鏡反射來的激光通過第二分光鏡分別入射到光探測器和鎖波器；
[0018]光探測器，該光探測器與處理器單元連接，該光探測器用于檢測光的功率；
[0019]鎖波器，該鎖波器與處理器單元連接，該鎖波器用于檢測光的頻率。
[0020]其中，較佳方案是:還包括與激光器連接的熱電制冷器，該處理器單元包括與熱電制冷器連接的溫控電路。
[0021]其中，較佳方案是:該處理器單元包括與半導(dǎo)體放大器連接的放大器驅(qū)動電路。
[0022]其中，較佳方案是:該光纖為保偏光纖。
[0023]本發(fā)明的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過設(shè)計一種可暗調(diào)諧的可調(diào)諧激光器系統(tǒng)，在光學(xué)光路上設(shè)置光路調(diào)節(jié)單元以改變激光的光路路徑，使激光器發(fā)射波長可調(diào)的激光實(shí)現(xiàn)暗調(diào)諧，避免在實(shí)現(xiàn)激光波長調(diào)諧過程中，干擾較大的激光直接入射到光纖中，并且其結(jié)構(gòu)簡單，便于大規(guī)模生產(chǎn)使用；同時，在光學(xué)光路上設(shè)置半導(dǎo)體放大器單兀以提尚激光的功率，降低光的發(fā)減。
【附圖說明】
[0024]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0025]圖1是本發(fā)明一種可調(diào)諧激光器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖2是本發(fā)明一種可調(diào)諧激光器系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)框圖；
[0027]圖3是本發(fā)明激光入射主波導(dǎo)通道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4是本發(fā)明激光入射副波導(dǎo)通道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5是本發(fā)明帶有反饋單元的可調(diào)諧激光器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]圖6是本發(fā)明反饋單元的結(jié)構(gòu)框圖；
[0031 ]圖7是本發(fā)明處理器單元的結(jié)構(gòu)框圖；
[0032]圖8是本發(fā)明帶有反饋單元的激光入射主波導(dǎo)通道的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖9是本發(fā)明帶有反饋單元的激光入射副波導(dǎo)通道的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]現(xiàn)結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較佳實(shí)施例作詳細(xì)說明。
[0035]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種可調(diào)諧激光器系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例。
[0036]一種可調(diào)諧激光器系統(tǒng)，包括依次連接的激光器10、光學(xué)鏡組20和光纖30;還包括設(shè)置在激光光路上的光路調(diào)節(jié)單元40和半導(dǎo)體放大器單元50，光路調(diào)節(jié)單元40包括調(diào)節(jié)模塊41和光學(xué)鏡片42;半導(dǎo)體放大器單元50包括半導(dǎo)體放大器51、設(shè)置在半導(dǎo)體放大器51前端的第一親合透鏡52和設(shè)置在半導(dǎo)體放大器51后端的第一準(zhǔn)直透鏡53，即該激光器10發(fā)射的激光通過光學(xué)鏡片42、第一耦合透鏡52、半導(dǎo)體放大器51和第一準(zhǔn)直透鏡53入射到光纖30中；半導(dǎo)體放大器51包括用于通過激光的主波導(dǎo)通道511和副波導(dǎo)通道512。
[0037]其中，激光器10和光纖30分別設(shè)置在光學(xué)鏡組20的兩端，激光器10發(fā)射波長可調(diào)的激光并通過光學(xué)鏡組20入射到光纖30中，使激光實(shí)現(xiàn)暗調(diào)諧，改變激光的光路路徑，即避免在實(shí)現(xiàn)激光波長調(diào)諧過程中，干擾較大的激光直接入射到光纖30中。
[0038]其中，光纖30優(yōu)選為保偏光纖。
[0039]在本實(shí)施例中，光路調(diào)節(jié)單元40包括調(diào)節(jié)模塊41和光學(xué)鏡片42，光學(xué)鏡片42設(shè)置在調(diào)節(jié)模塊41上，激光器10發(fā)射波長可調(diào)的激光并經(jīng)過光學(xué)鏡片42入射到半導(dǎo)體放大器單元50中；同時，調(diào)節(jié)模塊41用于調(diào)節(jié)光學(xué)鏡片42的位置以改變激光的光路路徑，并形成主光路路徑和副光路路徑。正常工作時，主光路路徑是激光的主要傳播路徑，而在切換激光通道(激光調(diào)諧)過程中，副光路路徑作為調(diào)諧過程中激光的傳播路徑，入射到副光路路徑上的激光最終不入射到光纖30中。
[0040]進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)模塊41和光學(xué)鏡片42分別包括若干種方案，具體是:
[0041]1、調(diào)節(jié)模塊41為上下調(diào)節(jié)器，通過上下調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)光學(xué)鏡片42的上下位置，從而改變通過光學(xué)鏡片42上激光的射出光路路徑;這種上下位置的調(diào)節(jié)一般是微調(diào)，上下位置的調(diào)節(jié)范圍是微米級的距離，確保激光不入射到光纖30中即可。
[0042]2、調(diào)節(jié)模塊41為角度調(diào)節(jié)器，通過角度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)光學(xué)鏡片42的角度位置，從而改變通過光學(xué)鏡片42上激光的射出光路路徑;這種角度位置的調(diào)節(jié)一般是微調(diào)，一般是調(diào)節(jié)光學(xué)鏡片42在水平方向上的轉(zhuǎn)動角度，角度位置的調(diào)節(jié)范圍是微米級的距離，確保激光不入射到光纖30中即可。
[0043]3、光學(xué)鏡片42為光學(xué)透鏡，優(yōu)選為準(zhǔn)直透鏡，準(zhǔn)直透鏡將激光器10發(fā)射的激光聚集形成傳播的平行光，并入射到半導(dǎo)體放大器單元50上;通過調(diào)節(jié)模塊41使光學(xué)透鏡上下移動或水平轉(zhuǎn)動，從而改變通過光學(xué)鏡片42上激光的射出光路路徑。
[0044]4、光學(xué)鏡片42為光學(xué)反射鏡，準(zhǔn)直透鏡將激光器10發(fā)射的激光聚集形成傳播的平行光，并入射到半導(dǎo)體放大器單元50上;通過調(diào)節(jié)模塊41使光學(xué)反射鏡上下移動或水平轉(zhuǎn)動，從而改變通過光學(xué)鏡片42上激光的射出光路路徑。其中，若光學(xué)鏡片42為光學(xué)反射鏡，激光器10前還要設(shè)置光學(xué)透鏡，便于激光器10射出的激光的穩(wěn)定傳播。
[0045]在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體放大器51包括用于通過激光主光路路徑的主波導(dǎo)通道511和通過激光副光路路徑的副波導(dǎo)通道512，激光依次通過第一耦合透鏡52、半導(dǎo)體放大器51的主波導(dǎo)通道511和第一準(zhǔn)直透鏡53并入射到光纖30中；激光通過半導(dǎo)體放大器51提高激光的