光栅外腔半导体激光器和准同步调谐方法

摘要

本发明公开一种光栅外腔半导体激光器和准同步调谐方法，在通过转动所述反射镜(5)进行激光的输出频率调谐时，使反射镜(5)的调谐转动中心的位置(uq，vq)满足关系式：(uq-u0)cos(θd)+vq＝0；其中，θd为所述光束在光栅上的衍射角，uq为该调谐转动中心到反射镜(5)的反射表面所在的平面的距离，vq为该调谐转动中心到光栅(12)衍射表面所在平面的距离，u0为反射镜(5)常规的同步频率调谐转动中心到所述反射镜(5)的反射表面所在的平面的距离。本发明更易于设计实现激光的同步转动频率或波长调谐。

主权项

一种光栅外腔半导体激光器的准同步调谐方法，在该光栅外腔半导体激光器中，半导体激光管(1)发出的激光光束经非球面镜(3)准直后，入射在光栅(12)上，光栅(12)的一级衍射光正入射在反射镜(5)上，该一级衍射光在反射镜(5)上被反射后，沿着与入射光束共线反向的路径，按原路被光栅(12)再次衍射后，经非球面镜(3)返回到半导体激光管(1)中，其特征在于，在通过转动所述反射镜(5)进行激光的输出频率调谐时，使反射镜(5)的调谐转动中心的位置(uq，vq)满足第一关系式：(uq‑u0)cos(θd)+vq＝0；其中，θd为激光光束在光栅(12)上的衍射角，uq的绝对值为该调谐转动中心到反射镜(5)的反射表面所在的平面的距离，vq的绝对值为该调谐转动中心到光栅(12)衍射表面所在平面的距离，u0的绝对值为反射镜(5)常规的同步频率调谐转动中心P0(x0，y0)到所述反射镜(5)的反射表面所在的平面的距离，其中P0(x0，y0)满足：x0＝l1‑ld sin(θi)/λy0＝ld cos(θi)/λ其中l1为半导体激光管(1)等效后表面SL和激光光束的中心线与光栅(12)的衍射表面的交点之间的距离，l为光栅外腔半导体激光器的光学腔长，d为光栅常数，λ为激光波长，θi为激光光束在光栅(12)上的入射角；其中，x0、y0为反射镜常规的同步频率调谐转动中心在xOy坐标系中的坐标，x轴为半导体激光管(1)发出的激光光束的中心线，其方向为激光光束方向；y轴为半导体激光管(1)等效后表面与光路面的交线，方向为x轴顺时针90度方向，坐标原点O为激光光束的中心线与半导体激光管的等效后表面SL的交点；uq的符号规定为，若入射到反射镜(5)的光束与反射镜(5)的调谐转动中心在其基准平面的同侧，则为正，反之为负，其中，uq的基准平面为反射镜(5)的反射表面所在的平面；u0的符号规定为，若入射到反射镜(5)的光束与反射镜(5)常 规的同步频率调谐转动中心在其基准平面的同侧，则为正，反之为负，其中，u0的基准平面为反射镜(5)的反射表面所在的平面；vq的符号规定为，若入射到光栅(12)的光束与反射镜的调谐转动中心在vq的基准平面的同侧，则为正，反之为负，其中，vq的基准平面为光栅(12)衍射表面所在平面。