[发明专利]基于光子晶体激光器的波长稳定激光光源

权利要求书

1.一种基于光子晶体激光器的波长稳定激光光源，其特征在于，包括：

管壳，为长方体形结构；

半导体制冷器，制作在管壳内部的底面；

过渡块，制作在半导体制冷器的上表面；

热沉，制作过渡块的上表面；

低发散角单模光子晶体激光芯片，制作在热沉上；

热敏电阻，制作在热沉上；

背光探测器，制作在热沉上；

带光纤光栅的球形光纤；

低发散角单模光子晶体激光芯片直接与光纤耦合。

2.根据权利要求1所述的一种基于光子晶体激光器的波长稳定激光光源，其特征在于，所述低发散角单模光子晶体激光芯片是在半导体激光器外延结构方向引入周期或准周期光子晶体结构，增大模式体积，从芯片层次降低垂直发散角。

3.根据权利要求1所述的一种基于光子晶体激光器的波长稳定激光光源，其特征在于，其中所述管壳，为长方体形壳体，为蝶形管壳或14针蝶形标准管壳；管壳内置半导体制冷器、低发散角单模光子晶体激光芯片、热敏电阻和背光探测器。

4.根据权利要求1所述的一种基于光子晶体激光器的波长稳定激光光源，其特征在于，所述热沉，为带有AuSn焊料的氮化铝材料热沉，以实现低发散角单模光子晶体激光芯片、热敏电阻和背光探测器同时以AuSn焊料烧结。

5.根据权利要求1所述的一种基于光子晶体激光器的波长稳定激光光源，其特征在于，该激光光源采用低发散角单模光子晶体激光芯片与光纤光栅的相结合的双重波长稳定技术，其中所述的低发散角单模光子晶体激光芯片波长稳定性0.07nm/℃，光纤光栅的波长稳定0.02nm/℃，激光光源的波长稳定性小于0.008/℃。

6.根据权利要求1所述的一种基于光子晶体激光器的波长稳定激光光源，其特征在于，所述球形光纤前端为球形，半径根据低发散角单模光子晶体激光芯片的发散角大小调整，球形光纤带有光纤布拉格光栅(FBG)，光纤光栅可以单布拉格光栅或双布拉格光栅，光纤前端镀增透膜。

7.根据权利要求1所述的一种基于光子晶体激光器的波长稳定激光光源，其特征在于，所述光纤光栅，是在单模耦合光纤上通过紫外激光脉冲刻蚀的光纤光栅，作为尾纤与低发散角单模光子晶体激光芯片进行连接，构成一个外腔反馈使得输出波长锁定在光纤光栅的中心波长附近。

8.根据权利要求2所述的一种基于光子晶体激光器的波长稳定激光光源，其特征在于，所述低发散角单模光子晶体激光芯片是在半导体激光器横向引入周期或准周期复合光子晶体结构，利用复合光子晶体模式选择机制，实现单纵模输出，复合光子晶体结构采用一次外延和普通光刻和刻蚀技术制备。

9.根据权利要求2所述的一种基于光子晶体激光器的波长稳定激光光源，其特征在于，所述低发散角单模光子晶体激光芯片，其纵向周期和准周期光子晶体结构的各层通过改变材料组分和厚度来实现折射率周期或准周期变化，对于不同波长的低发散角单模光子晶体激光芯片，材料体系不同，所改变组分的元素也不同。

10.根据权利要求2所述的一种基于光子晶体激光器的波长稳定激光光源，其特征在于，所述低发散角单模光子晶体激光芯片，其中，位于所述缺陷区的有源层包括：单个、多个量子阱或者量子点结构。