[发明专利]波长连续可调谐激光装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种波长可调谐激光器，具体是一种波长连续可调谐激光装置，适用于固体、光纤及其它多种类型激光器可调谐运行。

背景技术

高功率窄线宽可调谐激光器在很多领域都有很重要的应用，比如在光谱探测、大气监测、激光雷达、非线性频率转换、激光医学等多个领域有着广泛的应用。

产生波长可调谐的方法很多，比如在光学谐振腔内插入滤波器、标准具或者棱镜进行波长选择，但由于标准具受自由光谱范围的限制，所以能达到的调谐范围很小，而且输出的波长容易出现多个峰值，光谱带宽比较宽；棱镜虽然能实现宽带调谐，但是需要使用多个棱镜才能得到窄线宽波长输出，这就增加了激光装置的复杂性。这些方法不但结构复杂，元件众多难于调节而且使得谐振腔损耗增大，输出效率降低。还有研究者利用光纤布拉格光栅（FBG）实现波长选择输出，该方法虽然可实现窄线宽可调谐运行，同时简化了谐振腔设计，但FBG在多模光纤中仍不能很好的实现波长的选择和窄化，另外就是不管是利用温度或应力等手段都无法进行宽范围波长调谐，而且由于FBG本身的特点它也不适用于高功率运行。现在很多研究者利用体布拉格光栅替代传统的光栅，即在光学谐振腔中利用衍射光栅与一个宽带介质膜高反镜组合形成反馈通道，衍射光栅在谐振腔中常作为端反镜（Laser Phys Lett. 2010(6): 450-453）。这种装置虽然能实现性能优越的高功率窄线宽可调谐激光输出并也可以很好地解决系统体积庞大、结构复杂、插入损耗较大等问题，但是这种装置输出光束的方向会随着光栅转动而发生偏转，当调谐激光时都要重复调节谐振腔，直到形成反馈。因此这种方法特别难于调节，调节步骤繁琐、复杂。

总之，想要实现操作方便简洁的连续可调谐窄线宽激光输出，现有的技术已经很难实现。

发明内容

为了克服目前使用反射式体布拉格光栅实现波长连续可调谐的实验装置都很复杂，操作繁琐的问题，本发明提供一种波长连续可调谐激光装置，解决输出光束随光栅转动而转动的问题，结构简单，操作方便，调谐范围宽，窄线宽，低损耗，且适用于高功率运行。

本发明是以如下技术方案实现的：一种波长连续可调谐激光装置，包括泵浦源，在泵浦源输出的水平光路上顺序同轴放置泵浦光聚焦透镜，分色镜、掺Tm光纤、激光准直透镜和反射式体布拉格光栅；在反射式体布拉格光栅的反射光路上放置一平面介质膜反射镜，将反射式体布拉格光栅和平面介质膜反射镜固定在一旋转台上，在平面介质膜反射镜的反射光路上垂直放置宽带介质膜高反镜；面向第一分色镜的垂直光路上放置有输出端激光准直透镜；其中，泵浦光聚焦透镜垂直放置，平面与掺Tm光纤增益介质相对；所述的输出端激光准直透镜水平放置，平面与分色镜相对；分色镜的倾斜角度与水平正向成45°。

本发明的有益效果是：本发明所提出窄线宽可调谐激光装置在没有光束转向且保持腔的准直的情况下只要旋转该反光镜组合就可达到目的，无需过多的移动其他元件即可实现高功率连续可调谐窄线宽激光输出，其调谐范围的大小与反射式体布拉格光栅设计参数有关。结构简单、操作简单易行、调谐范围宽，光谱线宽窄、插入损耗小、效率高 、适用于高功率运行。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图中：1、泵浦原；2、泵浦光聚焦透镜；3、分色镜；4、掺Tm光纤；5、反馈端激光准直透镜；6、反射式体布拉格光栅；7、平面介质膜反射镜；8、平面旋转台；9、宽带介质膜高反镜；10、输出端激光准直透镜。

具体实施方式