[发明专利]波长连续可调谐单纵模半导体激光器

摘要

一种波长连续可调谐单纵模半导体激光器。该半导体激光器，由电致发光芯部分、腔内光束整形部分、谐振腔部分和腔内插入纵模压缩光栅与光栅角度调节选模输出四个部分组成。该激光器可以为光谱分析、光学测量、成份分析等应用提供必须的分析级标准光源。该波长连续可调谐的单纵模半导体激光器可输出630～640nm范围任意波长的单纵模激光，纵模线宽均小于300kHz，输出波长在选取的630～640nm内某一中心波长±0.5nm范围可连续调谐输出，波长调谐步进精度在0.1nm～10‑5nm之间任意精度可选，激光输出功率大于5mW，激光输出口径为2×2mm，快慢轴两方向发散角均小于1.5mrad。

主权项

1.一种波长连续可调谐的单纵模半导体激光器，其特征在于由电致半导体发光芯部分、腔内光束整形部分、谐振腔部分和腔内插入纵模压缩光栅与光栅角度调节选模输出部分四个部分组成：所述的电致半导体发光芯部分由半导体发光芯片(07)、芯片温度匀化安装镀金座(03)、镀金座控温半导体芯片(04)、半导体发光芯片负极引线(05)、半导体发光芯片负极链接镀金板(01)和位于所述的负极链接镀金板(01)与芯片温度匀化安装镀金座(03)之间的绝缘层(02)组成，所述的芯片温度匀化安装镀金座(03)的下表面与所述的控温半导体芯片(04)的上表面紧密接触安装，所述的控温半导体芯片(04)的下表面安装在散热壳体底板上，所述的控温半导体芯片(04)与温度控制器相连；所述的半导体发光芯片(07)的底面即发光芯的正极紧密安装在所述的芯片温度匀化安装镀金座(03)上表面的一端，半导体发光芯片(07)的后端面(06)镀有630～640nm波段激光全反射膜称为，半导体发光芯片(07)的前端面镀630～640nm波段激光增透膜为振荡光输出端，半导体发光芯片(07)的负极通过引线负极(05)链接在负极链接镀金板(01)上，该负极链接镀金板(01)与绝缘层(02)贴合并安装在所述的芯片温度匀化安装镀金座(03)的另一端，并与所述的半导体发光芯片(07)的后端面(06)相距一段距离；所述的半导体发光芯片(07)的发光端面为长方形结构；所述的腔内光束整形部分由整形柱透镜(08)和整形棱镜(09)组成，所述的整形柱透镜(08)直接胶合在所述的半导体发光芯片(07)的前端面上，该整形柱透镜(08)的柱面母线与所述的半导体发光芯片(07)发光芯长方形端面的长边平行，所述的整形棱镜(09)采用只有快轴方向有夹角的结构，仅对快轴再整形，所述的整形棱镜的夹角设计使得偏折压缩后的快轴发散角与慢轴发散角相同，振荡光以布儒斯特角入射所述的整形棱镜(09)；所述的半导体发光芯片的后端面(06)，与输出振荡光向前依次经过的整形柱面镜(08)、整形棱镜(09)、压缩与选模反射光栅(11)、定向反射镜(16)和前输出腔镜(17)共同形成激光谐振腔；所述的腔内插入纵模压缩光栅与光栅角度调节选模输出部分由纵模压缩与选模反射光栅(11)、角度粗调直线电机的输出轴(13)和驱动轴(14)、压电驱动角度精调机构(12)、角度调节轴(10)和底板(15)组成，所述的反射光栅(11)的一端通过所述的角度调节轴(10)安装在所述的底板(15)上，另一端悬空，该反射光栅(11)的背面中间与所述的压电驱动角度精调机构(12)的顶端链接，该压电驱动角度精调机构(12)的另一端与所述的角度粗调直线电机的输出轴(13)的顶端链接，直线电机的驱动端(14)安装在底板(15)上，所述的角度调节轴(10)与底板链接点、直线电机驱动端(14)与底板链接点和压电驱动角度精调机构(12)顶端的端点形成可调节的三角支撑结构；所述的直线电机的驱动端(14)驱动所述的角度粗调直线电机输出轴(13)的伸长或收缩，以调节所述的反射光栅(11)的角度，所述的压电驱动角度精调机构(12)更精密调节压缩与选模光栅角度，二者结合以更精密选择光栅衍射效率最高的纵模反射，形成中心波长谐振激光。