[发明专利]激光发射装置和主振荡器功率放大器系统

说明书

技术领域

本公开涉及激光发射装置和用于制造激光发射装置的方法。

本公开包含与在2012年12月27日提交至日本专利局的日本在先专利申请JP 2012-285027所公开的主题相关的主题，将其全部内容通过引用结合于此。

背景技术

在外部谐振器激光发射装置中，谐振器结构形成在激光光源和外部反射镜之间。作为外部谐振器，Littrow外部谐振器和Littman外部谐振器是已知的，在每个中光栅(衍射光栅)用作外部反射镜。

在Littrow外部谐振器和Littman外部谐振器中，从激光光源发射的光由光栅反射并且在光栅和激光光源之间谐振，使得形成谐振器结构。应注意，入射在光栅上的光根据光栅的结构根据波长以不同的角度衍射。在此，关于入射光的衍射条件的光栅的结构的实例包括反射表面上的凹槽之间的间隔(光栅间隔)，相对于激光光源的布置角度(入射光至光栅的入射角)等。因此，通过调整关于衍射条件的光栅的这样的结构并且控制期望的波长带的光的衍射角，可以选择返回至激光光源的光的波长带。以这种方式，在使用光栅的外部谐振器激光发射装置中，可控制将被谐振的光的波长带。

另一方面，在使用光栅的外部谐振器激光发射装置中，当将被谐振的光的波长通过根据波长的改变来改变光栅的结构而改变时，同样改变了来自外部谐振器激光发射装置的输出光的光轴的方向。因此，在使用光栅的外部谐振器激光发射装置中，已提出根据波长选择校正光轴的改变的技术。

例如，专利文献1公开了以下技术，其中光轴通过改变容积式衍射光栅的厚度不根据波长的改变偏移(从激光光源至容积式衍射光栅的发射光的入射方向的宽度)。此外，例如，专利文献2和专利文献3公开了以下技术，其中增加了选择波长的自由度并且通过进一步提供激光光源和光栅之间或者光栅的后部的棱镜校正光轴的偏移。

[引用列表]

[专利文献]

PTL 1：JP 2008-192902A

PTL 2：JP 2008-071798A

PTL 3：JP 2005-322813A

发明内容

技术问题

在此，在激光光源和光栅之间形成的谐振器结构中，其谐振效率和被谐振的光的波长主要取决于激光光源和光栅之间的相对位置关系。在此，谐振效率由，例如，来自激光光源的发射光由光栅反射的光和返回至激光光源的光的比率表示。因此，即使当光栅相对于激光光源的布置角度仅稍微改变，由光栅反射的光和返回至激光光源的光的比率可能减小并且谐振效率可能降低。谐振效率的这种降低使得来自激光发射装置的最终输出光的强度(能量)减小。

另一方面，激光光源和光栅之间的相对位置关系可能由，例如，周围温度的改变、装置本身中产生的机械扭曲等而无意地改变。激光光源和光栅之间的相对位置关系的这种改变会使得输出光的波长或者强度改变，并且因此，不能稳定地获得期望的输出，并且会降低装置的可靠性。在以上专利文献1至3中提出的技术针对这样的可靠性的降低不一定有效。

考虑到以上所述，已需要激光发射装置确保选择波长的自由度和稳定输出。因此，本公开提出新颖的和改善的激光发射装置，通过该装置可获得更稳定的输出和制造激光发射装置的方法。

问题的解决方案

根据实施方式，提供了一种激光发射装置，该装置包括：半导体激光器；光栅，相对于半导体激光器定位成在其之间形成谐振器结构；以及光学系统，布置在半导体激光器和光栅之间。光学系统被配置和布置为在半导体激光器的发光表面和光栅的反射表面上形成共焦点。

根据另一实施方式，提供了主振荡器功率放大器系统，该系统包括激光发射装置和半导体光放大器。激光发射装置包括：半导体激光器；光栅，相对于半导体激光器定位成在其之间形成谐振器结构；以及光学系统，位于半导体激光器和光栅之间。光学系统被配置和布置为在半导体激光器的发光表面和光栅的反射表面上形成共焦点。

发明的有利效果

根据本公开的实施方式，如上所述，可以获得更稳定的输出。

附图说明

[图1A]图1A是示出常规Littrow外部谐振器激光发射装置的结构实例的顶视图；

[图1B]图1B是示出常规Littrow外部谐振器激光发射装置的结构实例的侧视图；

[图2]图2是示出用作Littrow外部谐振器激光发射装置的激光光源的常规激光二极管的结构实例的示意图；

[图3A]图3A是示出根据本公开的第一实施方式的激光发射装置的结构实例的顶视图；