一种基于Littrow结构波长调谐光纤输出激光器的制作方法

一种基于littrow结构波长调谐光纤输出激光器
技术领域
1.本实用新型涉及光学干涉测量仪器技术领域，具体为一种基于littrow结构波长调谐光纤输出激光器。


背景技术：

2.波长调谐空间激光器较为常见的结构有littrow结构和littman结构。其中，littrow结构较简单，激光器发出的光通过准直镜后，入射到光栅中，一级衍射光被耦合到激光管，零级光被反射作为激光的输出。
3.由于该littrow结构通过调节光栅工作角度实现波长调谐，该结构调波长调谐激光器输出光束指向随光栅工作角度改变而改变，不适合需要输出光束指向保持不变的场合，有不适合将输出光束耦合进入位置姿态固定的光纤耦合头。鉴于此，我们提出一种基于littrow结构波长调谐光纤输出激光器。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于littrow结构波长调谐光纤输出激光器，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种基于littrow结构波长调谐光纤输出激光器，包括：底座、转台、半导体激光二极管、光栅、反射镜、透镜和光纤；所述转台转动连接在所述底座上；所述半导体激光二极管安装在所述底座上；所述光栅和反射镜均安装在所述转台上，且所述半导体激光二极管发射出的准直光束入射所述光栅后经所述反射镜反射出；所述透镜和光纤均安装在所述底座上，所述反射镜反射出的光束经所述透镜汇聚于所述光纤的端面。
7.优选的，所述光栅与所述反射镜呈90
°
夹角安装在所述转台上，且所述半导体激光二极管、透镜和光纤均位于所述转台的左侧。
8.优选的，所述光栅与所述反射镜呈平行状态安装在所述转台上，且所述半导体激光二极管位于所述转台的左侧，所述透镜、光纤位于所述转台的右侧。
9.优选的，所述转台通过设置的转动件进行转动，且所述转动件的轴线位于所述半导体激光二极管后端面与所述光栅反射面所在延长面的相交线上。
10.优选的，所述转动件为压电陶瓷驱动器。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该基于littrow结构波长调谐光纤输出激光器，光栅和反射镜随转台一同转动,确保在光栅角度变化时，半导体激光二极管输出的光束经光栅和反射镜反射后，输出的出射光束指向不变，使输出光束始终落在光纤的端面，进而保证输出效率保持不变，解决了在光栅结构在调谐过程输出光束指向会变化的问题，可确保在调谐过程中光束耦合进入光纤，耦合效率保持不变。
附图说明
12.图1为本实用新型实施例1的整体结构示意图；
13.图2为本实用新型实施例2的整体结构示意图。
14.图中：1、底座；2、转台；3、半导体激光二极管；4、光栅；5、反射镜；6、透镜；7、光纤。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、
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右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
17.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
18.实施例1
19.一种基于littrow结构波长调谐光纤输出激光器，如图1所示，包括：底座1、转台2、半导体激光二极管3、光栅4、反射镜5、透镜6和光纤7；转台2转动连接在底座1上；半导体激光二极管3安装在底座1上；光栅4和反射镜5均安装在转台2上，且半导体激光二极管3发射出的准直光束入射光栅4后经反射镜5反射出；透镜6和光纤7均安装在底座1上，反射镜5反射出的光束经透镜6汇聚于光纤7的端面，光栅4与反射镜5呈90
°
夹角安装在转台2上，且半导体激光二极管3、透镜6和光纤7均位于转台2的左侧。
20.值得说明的是，转台2通过设置的转动件进行转动，且转动件的轴线位于半导体激光二极管3后端面与光栅4反射面所在延长面的相交线上。
21.具体的，转动件为压电陶瓷驱动器。压电陶瓷驱动器作为机电换能器能将电信号转换成机械位移，能够实现牵引转台2在底座1上转动的效果，具有体积小、位移分辨率极高、响应速度快、低电压驱动、输出力大等特点。
22.工作原理：光栅4和反射镜5固定在转台2上，可随转台2同步转动，转台2的转轴同常见的光栅结构波长调谐激光器，即光栅面与半导体激光二极管输出光束光轴垂直面的相交线；
23.经半导体激光二极管3发射的准直光束入射光栅4，特定波长的一级衍射光束返回半导体激光二极管3进行放大，零级反射光束作为输出光束，经光栅4、反射镜5反射后，再由透镜6汇聚于光纤7端面，耦合进入光纤。
24.当转台2旋转θ度时，光栅4和反射镜5同时转动θ度，从光栅4输出的光束相对于原输出光束转动2θ度，因此，入射到反射镜5的光束入射角变化2θ度，如果反射镜5角度不变，
出射光束将旋转2θ度，但本实施例中由于反射镜5转动了θ度，出射光束将回转2θ度，抵消了由于光栅4旋转引起的出射光束角度偏离，进而实现了出射光束角度变化为零，即输出光束指向不变。因此，由于输出光束指向不变，经透镜6汇聚后，焦点将落在透镜焦面上同一位置，即出射的光束依然聚集在光纤的端面，在通过改变光栅4角度实现波长调谐时，输出光束始终落在输出光纤的端面，进而保证输出效率保持不变。
25.实施例2
26.如图2所示，所述光栅4与所述反射镜5呈平行状态安装在所述转台2上，且所述半导体激光二极管3位于所述转台2的左侧，所述透镜6、光纤7位于所述转台2的右侧。
27.工作原理：光栅4和反射镜6固定在转台2上，可随转台2同步转动，转台2的转轴同常见的光栅结构波长调谐激光器，即光栅面与半导体激光二极管输出光束光轴垂直面的相交线。
28.经半导体激光二极管3发射的准直光束入射光栅4，特定波长的一级衍射光束返回半导体激光二极管3进行放大，零级反射光束作为输出光束，经反射镜6反射后，经透镜6汇聚于光纤7端面，耦合进入光纤。
29.同理，当转台2旋转θ度时，光栅4和反射镜5同时转动θ度，从光栅4输出的光束相对于原输出光束转动2θ度，因此，入射到反射镜5的光束入射角变化2θ度，如果反射镜5角度不变，出射光束将旋转2θ度，但本实施例中由于反射镜5转动了θ度，出射光束将回转2θ度，抵消了由于光栅4旋转引起的出射光束角度偏离，进而实现了出射光束角度变化为零，即输出光束指向不变。因此，由于输出光束指向不变，经透镜6汇聚后，焦点将落在透镜6焦面上同一位置，即出射的光束依然聚集在光纤7的端面，在通过改变光栅4角度实现波长调谐时，输出光束始终落在输出光纤7的端面，进而保证输出效率保持不变。
30.通过上述内容不难看出，转动转台2进行调谐时，光栅4和反射镜5随转台2一同转动,确保光栅4角度变化时，半导体激光二极管3输出的光束经光栅4和反射镜5反射后，输出的出射光束指向不变，输出光束始终落在输出光纤7的端面，进而保证输出效率保持不变，解决了在光栅结构在调谐过程输出光束指向会变化的问题，可确保在调谐过程中光束耦合进入光纤，耦合效率保持不变。
31.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种基于littrow结构波长调谐光纤输出激光器，其特征在于，包括：底座（1）、转台（2）、半导体激光二极管（3）、光栅（4）、反射镜（5）、透镜（6）和光纤（7）；所述转台（2）转动连接在所述底座（1）上；所述半导体激光二极管（3）安装在所述底座（1）上；所述光栅（4）和反射镜（5）均安装在所述转台（2）上，且所述半导体激光二极管（3）发射出的准直光束入射所述光栅（4）后经所述反射镜（5）反射出；所述透镜（6）和光纤（7）均安装在所述底座（1）上，所述反射镜（5）反射出的光束经所述透镜（6）汇聚于所述光纤（7）的端面。2.根据权利要求1所述的基于littrow结构波长调谐光纤输出激光器，其特征在于：所述光栅（4）与所述反射镜（5）呈90
°
夹角安装在所述转台（2）上，且所述半导体激光二极管（3）、透镜（6）和光纤（7）均位于所述转台（2）的左侧。3.根据权利要求1所述的基于littrow结构波长调谐光纤输出激光器，其特征在于：所述光栅（4）与所述反射镜（5）呈平行状态安装在所述转台（2）上，且所述半导体激光二极管（3）位于所述转台（2）的左侧，所述透镜（6）、光纤（7）位于所述转台（2）的右侧。4.根据权利要求1所述的基于littrow结构波长调谐光纤输出激光器，其特征在于：所述转台（2）通过设置的转动件进行转动，且所述转动件的轴线位于所述半导体激光二极管（3）后端面与所述光栅（4）反射面所在延长面的相交线上。5.根据权利要求4所述的基于littrow结构波长调谐光纤输出激光器，其特征在于：所述转动件为压电陶瓷驱动器。

技术总结
本实用新型涉及光学干涉测量仪器技术领域，具体为一种基于Littrow结构波长调谐光纤输出激光器，包括：底座、转台、半导体激光二极管、光栅、反射镜、透镜和光纤；转台转动连接在底座上；半导体激光二极管安装在底座上；光栅和反射镜均安装在转台上，且半导体激光二极管发射出的准直光束入射光栅后经反射镜反射出；透镜和光纤均安装在底座上，反射镜反射出的光束经透镜汇聚于光纤的端面。本实用新型解决了在基于Littrow结构波长调谐光纤输出激光器在调谐过程输出光束指向会变化的问题，本案可确保在调谐过程中光束耦合进入光纤，耦合效率保持不变。持不变。持不变。


技术研发人员：祝沛
受保护的技术使用者：上海乾曜光学科技有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/26