[发明专利]一种无跳模连续调谐半导体激光器

权利要求书

1.一种无跳模连续调谐半导体激光器，其特征在于，该激光器包括：增益介质、第一准直透镜、衍射光栅、第二准直透镜、第三准直透镜、光束反射器和调谐装置；

所述增益介质输出的相干光束经过所述第一准直透镜后成被校准成为平行光束，所述平行光束被所述衍射光栅衍射后，部分衍射光束作为第一输出激光被输出；另一部分衍射光束经过由所述第二准直透镜和所述第三准直透镜组成的倒望远镜系统垂直入射到所述光束反射器后，被所述光束反射器反射并沿原入射光路返回至所述增益介质中；当所述返回至所述增益介质的光束经过所述增益介质的放大并达到或超过预先设定的激光器振荡阈值时，所述返回至所述增益介质的光束的一部分作为第二输出激光经由所述增益介质的后表面被输出；所述返回至所述增益介质的光束的其余部分将被所述增益介质的后表面反射后再次放大并输出到所述衍射光栅和所述光束反射器，并被所述光束反射器反射后再次沿入射光路返回至所述增益介质的后表面；

其中，所述第三准直透镜和光束反射器设置于所述调谐装置上；

所述调谐装置，用于驱动所述第三准直透镜在衍射光线所在的光路平面内沿垂直于所述倒望远镜系统的基准光轴的方向平动，并同时驱动所述光束反射器沿所述倒望远镜系统的基准光轴平动，以实现对所输出的激光频率的无跳模连续调谐。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述调谐装置包括：第一驱动部件和第二驱动部件；其中，

所述第一驱动部件，用于支撑或设置所述第三准直透镜，并驱动所述第三准直透镜在衍射光线所在的光路平面内沿垂直于所述倒望远镜系统的基准光轴的方向平动；

所述第二驱动部件，用于支撑或设置所述光束反射器，并驱动所述光束反射器沿所述倒望远镜系统的基准光轴平动。

3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，

所述第一驱动部件包括：第一机械弹性结构和第一驱动器；

所述第一机械弹性结构，用于设置或支撑所述第三准直透镜；

所述第一驱动器，用于驱动所述第一机械弹性结构，使得所述第三准直透镜在衍射光线所在的光路平面内沿垂直于所述倒望远镜系统的基准光轴的方向平动；

所述第二驱动部件包括：第二机械弹性结构和第二驱动器；

所述第二机械弹性结构，用于设置或支撑所述光束反射器；

所述第二驱动器，用于驱动所述第二机械弹性结构，使得所述光束反射器沿所述倒望远镜系统的基准光轴平动。

4.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，

所述第一机械弹性结构还用于同步所述第一驱动器的驱动力；

所述第二机械弹性结构还用于同步所述第二驱动器的驱动力。

5.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，

所述第一驱动器和第二驱动器为压电陶瓷驱动器；

所述第一机械弹性结构和第二机械弹性结构为：通过有线切割制成的弹性连接结构。

6.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，所述第一驱动部件和第二驱动部件为：压电陶瓷线性驱动装置、步进电机或微电子机械系统。

7.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括：设置于所述第二准直透镜与第三准直透镜的公共焦平面上的小孔光栏；所述小孔光栏的通光中心与所述第三准直透镜的透镜中心重合；

所述小孔光栏，用于加强对输出激光单纵模的选频。

8.根据权利要求7所述的激光器，其特征在于：

所述小孔光栏上设置有圆形通孔或通光狭缝。

9.根据权利要求1或7所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括：设置于所述第一准直透镜与衍射光栅之间的光路上的部分反射镜；

所述部分反射镜，用于产生第四输出激光以及滤除了光谱噪声的第三输出激光。

10.根据权利要求9所述的激光器，其特征在于：

所述部分反射镜为分光镜或空间滤波片。

11.根据权利要求9所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括：光纤准直装置；

所述光纤准直装置，用于将所述激光器的至少一束输出激光耦合到所需的所需的光纤中。