[实用新型]单频半导体激光器纵模锁定装置

说明书

本实用新型涉及单频半导体激光器的技术领域，公开了单频半导体激光器纵模锁定装置，包括第一半导体激光种子源、保偏环形器、1:999分束器以及第二半导体激光种子源；第二半导体激光种子源产生第二脉冲信号，第二脉冲信号由第一输入口输入保偏环形器，并由第一输出口输出至第一半导体激光种子源，第一半导体激光种子源同时接收脉冲触发信号，生成纵模锁定的第一脉冲信号，第一脉冲信号由所述保偏环形器的第二输出口输出；第二脉冲信号会锁定第一半导体激光种子源中的同样特性的纵模，该纵模在第一半导体激光种子源内的多个纵模中获得增益竞争优势，获取绝大多数的增益而被放大，同时也抑制了第一半导体激光种子源内的其他所有纵模的增益放大。

技术领域

本实用新型专利涉及单频半导体激光器的技术领域，具体而言，涉及单频半导体激光器纵模锁定装置。

背景技术

单频或者窄线宽的半导体激光器一般是从KHz到MHz频率不等，连续输出时的光谱线宽极窄，同时，一般具有比较高的边模抑制比，通常是25dB-50dB。这类半导体激光器通常有三种，分别是FP-LD、DFB和DBR。

FP-LD通常是靠一个F-P腔震荡来产生多纵模的激光激射，线宽最宽；DFB和DBR通过内置和外置光栅选模的放大，最后输出的激光信号的线宽会更窄。但是，当这些单频半导体激光器进行高速调制成ns甚至ps量级的光脉冲输出时，一般，其光谱的宽度会变宽，同时激发出多个纵模分量，导致光谱的边模抑制比会下降20-30dB不等。这样的光谱非常不利于对信号进行多级的光放大以后获取一个窄线宽的大功率激光脉冲信号。

因此，为了得到大功率(百瓦级以上)的窄线宽的激光脉冲，需要对最初激发输出的种子光脉冲信号进行一个纵模锁定。这样，高速调制导致半导体腔内激射出的纵模数量增多，从而导致输出光谱过宽，边模抑制比下降，所以，需要通过外部注入一个单纵模信号到半导体谐振腔内，实现单纵模的锁定和放大，实现注入纵模的增益竞争优势，从而获取接近单纵模输出的窄带的，高边模抑制比的种子光脉冲信号。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供单频半导体激光器纵模锁定装置，实现窄线宽和高边模抑制比的激光信号的输出。

本实用新型是这样实现的，单频半导体激光器纵模锁定装置，包括第一半导体激光种子源、保偏环形器、1:999分束器以及第二半导体激光种子源；所述保偏环形器具有第一输入口、第一输出口以及第二输出口；所述第二半导体激光种子源产生第二脉冲信号，所述第二脉冲信号由所述第一输入口输入所述保偏环形器，并由所述第一输出口输出至第一半导体激光种子源，所述第一半导体激光种子源同时接收脉冲触发信号，生成纵模锁定的第一脉冲信号，所述第一脉冲信号由所述保偏环形器的第二输出口输出。

进一步的，所述第一半导体激光种子源连接有信号发生器、脉宽偏压驱动电流控制器以及ps-ns超高频脉冲驱动电路；所述信号发生器向发送脉冲触发信号，所述脉宽偏压驱动电流控制器向所述第一半导体激光种子源发送控制调谐信号，所述ps-ns超高频脉冲驱动电路向所述第一半导体激光种子源发送脉冲驱动信号。

进一步的，所述第二半导体激光种子源连接有TEC温控稳波长电路和mA精度电流调谐器，所述第二半导体激光种子源通过所述TEC温控稳波长电路和mA精度电流调谐器发出所述第二脉冲信号。

进一步的，所述保偏环形器的第二输出口连接有保偏隔离滤波器，所述第一脉冲信号通过所述保偏隔离滤波器的输出尾纤输出。

进一步的，所述第一半导体激光种子源是FP-LD半导体激光器或DFB半导体激光器或DBR半导体激光器。

进一步的，所述第二半导体激光种子源是产生单频脉冲信号的DFB半导体激光器或DBR半导体激光器。

进一步的，所述信号发生器为任意波形发生器。

进一步的，所述脉宽偏压驱动电流控制器为集成一体化的控制板。