[实用新型]激光器对光学谐振器的反馈增强的自注入锁定

说明书

优先权声明和相关申请

本文要求2010年8月10日提交的、题为“改进激光器对介质谐振器的自注入锁定的新的反馈结构”的第61/372,389号美国临时申请的优先权，通过引用将其并入本文以作为本文说明书的一部分。

技术领域

本申请涉及激光器和激光器的稳定。

背景技术

激光器可以碰到多种干扰和变化，因而激光器的操作可不利地受到这些干扰和变化的影响。例如，温度波动和振动可使激光器在激光波长、激光功率级和激光的光学相位进行波动。多种激光器稳定技术可用于稳定激光器以避免干扰和变化并且用来减小激光器线宽。

发明内容

本文公开了通过基于反射反馈的自注入锁定将激光器锁定和稳定到光学谐振器的技术和装置的实施例和实施方式。可以实施回音壁模式光学谐振器以基于来自光学谐振器外面的反馈光学装置的反射反馈来提供光学滤波和注入反馈。

在一个方面中，激光器设备可以配置为包括：激光器，在激光器频率产生激光束；光学谐振器，构造为支持在光学谐振器中循环的回音壁模式，将光学谐振器光学地耦合至激光器以将激光束的一部分以一个或多个回音壁模式接收到光学谐振器中，以在光学谐振器中循环。第一光学耦合器位于激光束的光路，以将激光束的至少一部分耦合到光学谐振器中以在光学谐振器中沿第一方向进行循环，和以将光学谐振器中沿与第一方向相反的第二方向循环的光耦合出光学谐振器，以作为反馈到激光器的反馈光以稳定激光器频率和减小激光器的线宽；以及第二光学耦合器在相对于光学谐振器与第一光学耦合器的位置不同的位置处耦合至光学谐振器，第二光学耦合器将光学谐振器中沿第一方向循环的光耦合出光学谐振器以作为输出光束。激光器设备包括反馈光学装置，反馈光学装置位于通过第二光学耦合器输出的输出光束的光路中，以接收输出光束和将输出光束的至少一部分反射回第二光学耦合器以作为反射光束。第二光学耦合器将反射光束的至少一部分沿第二方向耦合到光学谐振器中以增加在光学谐振器沿第二方向循环的光的光学能量，以增强通过第一光学耦合器反馈回激光器的光学能量，以实现激光器对光学谐振器的注入锁定。

在又一个方面，可以实现激光器设备以包括反射光的第一光学反射器；半导体光学放大器(SOA)位于第一光学反射器的一侧和配置为产生光学增益和放大光；光学谐振器构造为支持在光学谐振器中以两个相反的方向循环的光学模式，光学谐振器光学地耦合到SOA以接收来自SOA的光；将第一光学耦合器定位，以将来自SOA的光耦合到光学谐振器中以在光学谐振器中沿第一方向进行循环，并且以将光学谐振器中沿与第一方向相反的第二方向循环的光耦合出光学谐振器以作为反馈到SOA的反馈光，其中SOA位于第一光学反射器和第一光学耦合器之间。此激光器设备包括在相对于光学谐振器与第一光学耦合器的位置不同的位置处的耦合到光学谐振器的第二光学耦合器，第二光学耦合器将光学谐振器中沿第一方向循环的光耦合出光学谐振器以作为输出光束。反馈光学装置位于通过第二光学耦合器输出一输出光束的光路中，以接收输出光束，反馈光学装置包括将输出光束的至少一部分反射回第二光学耦合器以作为反射光束的第二反射器，其中第二光学耦合器将反射光的至少一部分沿第二方向耦合到光学谐振器中，以增加光学谐振器中沿第二方向循环的光的光学能量，以增强通过第一光学耦合器反馈回SOA的光学能量，以实现由第一和第二光学反射器形成以产生激光的激光谐振器。

在本文中描述的上述多种实施和其它的装置和方法中，激光器可以是可调激光器和可以响应控制信号进行调谐以产生激光器频率的激光束。光学谐振器可以构造为支持在光学谐振器中循环的回音壁模式；和光学谐振器光学地耦合到激光器，以将激光束的一部分以一个或多个回音壁模式接收到光学谐振器，并且以将回音壁模式的光学谐振器中的激光反馈回激光器以将激光器频率稳定在回音壁模式的频率和以减小激光器的线宽。光学谐振器可以配置为可调谐振器，以改变其回音壁模式的谐振或频率。在描述的激光器设备和方法的多种技术特征可以实现以下方面，实现诸如增强的和稳固的激光锁定性能的一个或多个技术优点或益处，并且包括在集成光学芯片上提供自注入锁定激光器的紧凑的激光器设备设计。

在附图、具体实施方式和权利要求中详细地描述了这些或其它方面、它们的示例和实施。

附图简要说明

图1示出了激光器设备的实施例，其中激光器光学地耦合至回音壁模式光学谐振器，并且经由基于光学反馈设计的来自光学谐振器的光学反馈，将激光器稳定到光学谐振器。