一種外腔半導體激光器光路調整裝置及調整方法，涉及外腔半導體激光器。調整裝置設有半導體增益器件、準直透鏡、分束鏡、分光元件、聚焦透鏡、CCD攝像機和顯示屏。調整方法：將分束鏡移入光路中；將半導體增益器件激射后的激光準直后射向分束鏡；透射光在分光元件上發生多級衍射，通過調節分光元件的角度將一級衍射光反饋到半導體增益器件內腔腔面附近；通過調節聚焦透鏡將經過分束鏡的反射光聚焦于CCD攝像機中，通過對準直透鏡和分光元件進行多維狀態微調整，調節反饋光斑的尺寸和位置，最終使反饋光斑和內腔腔面完全重合，獲得外腔激光器光路的最佳狀態；光路調整完成后，再次將分束鏡移出光路，避免外腔激光器的輸出光損失。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】，涉及外腔半導體激光器。調整裝置設有半導體增益器件、準直透鏡、分束鏡、分光元件、聚焦透鏡、CCD攝像機和顯示屏。調整方法：將分束鏡移入光路中；將半導體增益器件激射后的激光準直后射向分束鏡；透射光在分光元件上發生多級衍射，通過調節分光元件的角度將一級衍射光反饋到半導體增益器件內腔腔面附近；通過調節聚焦透鏡將經過分束鏡的反射光聚焦于CCD攝像機中，通過對準直透鏡和分光元件進行多維狀態微調整，調節反饋光斑的尺寸和位置，最終使反饋光斑和內腔腔面完全重合，獲得外腔激光器光路的最佳狀態；光路調整完成后，再次將分束鏡移出光路，避免外腔激光器的輸出光損失。【專利說明】
本專利技術涉及外腔半導體激光器，尤其是涉及通過在外腔半導體激光器的光路中外加微區圖像分析光路，對外腔反饋光斑及半導體增益器件的內腔腔面進行觀察和分析的。
技術介紹
外腔半導體激光器是以外部光學元件作為光反饋、選模元件而制作的一類激光光源，該類激光光源具有光譜純度高、激射波長可調諧、效率高、可靠性好等優點，在光通信、光學測量、光存儲等領域有著廣闊的應用前景。其中，將外部反饋光準確的反饋回半導體增益器件有源區，使之與有源介質發生相互作用，對外腔半導體激光器的輸出功率、穩定性等具有重要的影響。 傳統的外腔半導體激光器的光路調試，是依靠肉眼直接觀察光束的準直狀態和反饋光的位置，通過對外部光學元件的多維狀態微調整，使外部反饋光與半導體增益器件的內腔腔面重合，從而引起輸出光束強度的突然增大，最終實現外腔激射。在采用傳統方法調試外腔光路過程中，對反饋回半導體增益器件內腔腔面上光斑的尺寸和具體位置均無法判斷，很難得到外腔光路的最優狀態，難以實現內外腔之間的最佳耦合。因此，開發一種方便實用的外腔光路調試方法，對于提升外腔半導體激光器的性能極為重要。 郭曙光(郭曙光.緊湊光子源研究.南開大學博士學位論文，2001年4月，26-28)介紹了一些關于改善激光器性能方面的工作和內容，包括:對800nm波段Littrow和Littman結構的弱耦合可調諧外腔半導體激光器的實驗研究；系統分析了外腔半導體激光器無跳模調諧結構的定位誤差對無跳模調諧范圍的影響并設計了一套大范圍無跳模調諧外腔半導體激光器實驗系統；分析了光柵光譜儀器中的三類正弦機構并設計了可實現波長線性標度的Littrow和Littman外腔半導體激光器調諧機構；采用光纖Bragg光柵作為外腔反饋元件后對可調諧光纖光柵外腔半導體激光器的性能研究；將Littrow光柵調諧技術應用到摻Yb3+雙包層光纖激光器中的特性；描述了兩種類型的光學鎮定器。并給出在SOOnm波段弱耦合光柵外腔半導體激光器的實驗研究部分有談及外腔半導體激光器的調試方法。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供。 所述外腔半導體激光器光路調整裝置設有半導體增益器件、準直透鏡、分束鏡、分光元件、聚焦透鏡、(XD攝像機和顯示屏； 所述半導體增益器件、準直透鏡、分束鏡、分光元件依次同軸排列，聚焦透鏡和CXD攝像機依次設在分束鏡的反射光路上，CCD攝像機的輸出端口接顯示屏的輸入端。 所述半導體增益器件為具有光增益的半導體發光器件，包括但不限于邊發射半導體激光器、超輻射發光二極管、光放大器等。 所述準直透鏡為具有光學準直作用的光學鏡片，能將半導體增益器件發出的光束準直為平行光束，包括但不限于非球面透鏡、雙膠合透鏡、物鏡鏡頭等。 所述分束鏡為厚度小于1_，可將入射光束分成具有透射與反射兩束光的光學兀件，所述透射與反射兩束光的光強比優選1:1;所述分束鏡被安裝在一置物臺上，可在光路系統中移進移出，即調整外腔光路時將其移入光路系統，調整完畢將其移出光路系統，避免外腔激光器使用時的光損失。由于分束鏡厚度較小，可忽略移進移出分束鏡對外腔光路系統的影響。 所述分光元件可采用衍射光柵。 所述聚焦透鏡為具有光學聚焦作用的光學鏡片，能將光束聚焦于CCD攝像機中，包括但不限于焦距為5cm的凸透鏡或平凸透鏡等。 所述CXD攝像機位于聚焦透鏡的焦點上，使外腔反饋光斑及半導體增益器的內腔腔面成像于CCD攝像機表面。 所述顯示屏與CXD攝像機相連接，在顯示屏上可觀察成像于CXD攝像機中的外腔反饋光斑及半導體增益器件內腔腔面的圖像。 所述外腔半導體激光器光路調整裝置能將經分光元件反饋后的光斑和半導體增益器件的內腔腔面直觀地反映在顯示屏上，在顯示屏上圖像的指導下，可對準直透鏡和分光元件進行多維狀態微調整，從而方便地調節反饋光斑的尺寸和位置，最終使反饋光斑和半導體增益器件內腔腔面重合，獲得最佳的外腔激光器光路，從而改善外腔半導體激光器的性能。 所述外腔半導體激光器光路調整方法，包括以下步驟: 步驟1:當對外腔半導體激光器進行光路調整時，通過平移或旋轉置物臺將分束鏡移入光路中； 步驟2:將半導體增益器件激射后的激光通過準直透鏡進行準直后射向分束鏡，此時一部分激光光強透過分束鏡射向分光元件，另一部分激光光強被分束鏡反射后射向聚焦透鏡； 步驟3:透射光在分光元件上發生多級衍射，通過調節分光元件的角度將一級衍射光反饋到半導體增益器件內腔腔面附近； 步驟4:通過調節聚焦透鏡將經過分束鏡的反射光聚焦于CXD攝像機中，此時在顯示屏上可顯示出半導體增益器件的內腔腔面以及經分光元件的外腔反饋光斑，通過對準直透鏡和分光元件進行多維狀態微調整，調節反饋光斑的尺寸和位置，最終使反饋光斑和內腔腔面完全重合，獲得外腔激光器光路的最佳狀態； 步驟5:當對外腔半導體激光器光路調整完成后，通過再次平移或旋轉置物臺將分束鏡移出光路，避免外腔激光器的輸出光損失。 本專利技術可以應用于利特羅、利特曼光柵外腔半導體激光器以及由其它元件構成的外腔半導體激光器所使用的光路中，用于輔助其光路調整。 本專利技術通過CXD攝像機對外腔反饋光斑和半導體增益器件的內腔腔面進行成像，從而在顯示屏上能夠觀察到反饋光斑在半導體增益器件內腔腔面上的尺寸和位置，通過對組成外腔的光學元件進行多維狀態微調整，使外部反饋光斑準確的反饋回有源區，使之與有源介質發生有效的相互作用，有利于提高外腔半導體激光器的功率、穩定性等性能。 本專利技術能將外腔反饋光斑和半導體增益器件的內腔腔面直觀地反映在顯示屏上，便于調整二者重合，有助于外腔半導體激光器光路調整，進而提高外腔光反饋調節精度，改善外腔半導體激光器性能。本專利技術簡單、直觀、有效，具有較強的實用價值。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本專利技術的外腔半導體激光器光路調整裝置實施例1的結構示意圖。 圖2為本專利技術在利特羅型光柵外腔半導體激光器光路中應用(實施例2)的示意圖。 【具體實施方式】 下面結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術作進一步的詳細說明。 實施例1 參見圖1，外腔半導體激光器光路調整裝置實施例設有半導體增益器件1、準直透鏡2、分束鏡3、分光元件4、聚焦透鏡5、CXD攝像機6和顯示屏7。 所述半導體增益器件1、準直透鏡2、分束鏡3、分光元件4依次同軸排列，聚焦透鏡5和CXD攝像機6依次設在分束鏡3的反射光路上，CXD攝像機6的輸出端口接顯示屏7的輸入端。 所述半導體增益器件I為具有光增益的半導體發光器件，包括但不限于邊發射半導體激本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種外腔半導體激光器光路調整裝置，其特征在于設有半導體增益器件、準直透鏡、分束鏡、分光元件、聚焦透鏡、CCD攝像機和顯示屏；所述半導體增益器件、準直透鏡、分束鏡、分光元件依次同軸排列，聚焦透鏡和CCD攝像機依次設在分束鏡的反射光路上，CCD攝像機的輸出端口接顯示屏的輸入端。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂雪芹，王霏，
申請(專利權)人：廈門大學，
類型：發明
國別省市：福建;35
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