可調(diào)諧光學標準具及具有其的外腔激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種可調(diào)諧光學標準具及具有其的外腔激光器，其中該光學標準具包括彼此相對設置的第一反射膜和第二反射膜，第一反射膜和第二反射膜彼此間隔以使兩者之間形成光學諧振腔，其中，該光學諧振腔具有至少兩個不等的腔長。使用時，可以根據(jù)需要得到的波長長度，控制入射光束在光學標準具中不同腔長的光學諧振腔中進行選擇性透射，以獲取期望波長的出射激光光束，這種方式的結(jié)構(gòu)簡單，制作工藝難度和成本較低。
【專利說明】可調(diào)諧光學標準具及具有其的外腔激光器
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于激光器制造【技術(shù)領域】，具體涉及一種可調(diào)諧光學標準具以及采用該可調(diào)諧光學標準具的外腔激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著被動式光纖網(wǎng)絡(Passive Optical Network, PON)市場需求的提升,波分復用-被動式光纖網(wǎng)絡(Wavelength Division Multiplexing PON , WDM-P0N),這種結(jié)合了WDM技術(shù)和PON拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)點的系統(tǒng)發(fā)展勢頭迅猛。外腔激光器由于其波長可覆蓋多個波長通道，并且可以在運用中根據(jù)需要隨時變化到所需波長的波段而得到越來越多的運用。
[0003]為了對輸出的光線進行波長調(diào)節(jié)，外腔激光器往往需要進行復雜的結(jié)構(gòu)設計，相應地會極大地提高工藝難度及制作成本，現(xiàn)有技術(shù)中，具有波長調(diào)諧功能的光學標準具多為液晶光學標準具(LC Etalon)和壓電陶瓷光學標準具(PZT Etalon)等，這兩者都是將兩反射鏡平行放置，并通過電壓、溫度等改變兩反射鏡之間的折射率或腔長，以實現(xiàn)光學標準具的調(diào)諧特性，但這些標準具的結(jié)構(gòu)復雜，制作成本高。
[0004]急需提供一種光學標準具，以至少解決部分的上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種可調(diào)諧光學標準具，其可以實現(xiàn)對激光光束波長的調(diào)節(jié)，且結(jié)構(gòu)簡單。
[0006]本發(fā)明的目的還在于提供一種外腔激光器。
[0007]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明提供一種可調(diào)諧光學標準具，包括彼此相對設置的第一反射膜和第二反射膜，所述第一反射膜和第二反射膜彼此間隔以使兩者之間形成光學諧振腔，所述光學諧振腔具有至少兩個不等的腔長。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，還包括彼此相對設置的第一透光基材和第二透光基材，所述第一反射膜和第二反射膜分別形成于所述第一透光基材和第二透光基材的相對表面上。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一透光基材和第二透光基材之間設置有第一支撐件。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一透光基材和第二透光基材之間設置有第二支撐件，所述第二支撐件所限定的光學諧振腔的腔長小于所述第一支撐件所限定的光學諧振腔的腔長。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一透光基材和第二透光基材呈角度設置。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述光學諧振腔的腔長按預定方向階梯遞增。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，還包括分別與所述第一透光基材和第二透光基材配合的定位裝置，所述定位裝置用于限定所述光學諧振腔的腔長。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，還包括第一透光基材，所述第一透光基材包括彼此呈角度設置的第一表面和第二表面，所述第一反射膜和第二反射膜分別設置于所述第一表面和第二表面上。
[0015]作為本發(fā)明的進一步改進，還包括可被控制地驅(qū)動所述第一反射膜和第二反射膜沿預定路徑運動的驅(qū)動裝置。
[0016]為實現(xiàn)上述另一發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種外腔激光器，包括:
激光發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生具有某一波長寬度的光束；
可調(diào)諧光學標準具，所述可調(diào)諧光學標準具將所述光束調(diào)諧為預定波長并輸出，所述可調(diào)諧光學標準具包括彼此相對設置的第一反射膜和第二反射膜，所述第一反射膜和第二反射膜彼此間隔以使兩者之間形成光學諧振腔，其特征在于，所述光學諧振腔具有至少兩個不等的腔長；其中，
所述激光發(fā)生裝置與所述可調(diào)諧光學標準具彼此相對運動以使所述激光發(fā)生裝置產(chǎn)生的光束分別經(jīng)過所述光學諧振腔具有不等腔長的位置處。
[0017]作為本發(fā)明的進一步改進，還包括可被控制地驅(qū)動所述第一反射膜和第二反射膜沿預定路徑運動的驅(qū)動裝置。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的可調(diào)諧光學標準具通過相對間隔設置的第一反射膜和第二反射膜，使兩者之間形成光學諧振腔，并且，通過將光學諧振腔構(gòu)造為具有至少兩個不等的腔長，使用時，可以根據(jù)需要得到的波長長度，控制入射光束在光學標準具中不同腔長的光學諧振腔中進行選擇性透射，以獲取期望波長的出射激光光束，這種方式的結(jié)構(gòu)簡單，制作工藝難度和成本較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明第一實施方式中可調(diào)諧光學標準具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明第一實施方式中可調(diào)諧光學標準具的又一結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明第二實施方式中可調(diào)諧光學標準具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明第二實施方式中可調(diào)諧光學標準具又一方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明第三實施方式中可調(diào)諧光學標準具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明第四實施方式中可調(diào)諧光學標準具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明外腔激光器的一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本發(fā)明，本領域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0021]需要說明的是，以下實施方式/實施例中所提到的“第一”、“第二”等并不代表結(jié)構(gòu)或者功能上的絕對區(qū)分關系，而僅僅是為了描述的方便；并且，在不同的實施方式中，可能使用了部分相同的標號或標記，這些也并不代表結(jié)構(gòu)或功能上的聯(lián)系。
[0022]參圖1和圖2，介紹本發(fā)明可調(diào)諧光學標準具100的第一實施方式。在本實施方式中，該光學標準具100包括第一反射膜111、第二反射膜112。
[0023]具體地，光學標準具100具有第一透光基材11和第二透光基材12,第一透光基材11和第二透光基材12彼此相對且間隔設置，第一反射膜111、第二反射膜112分別設置于第一透光基材11、第二透光基材12的相對表面上,如此第一反射膜111和第二反射膜112之間形成光學諧振腔D。本實施方式中，所說的第一反射膜111、第二反射膜112優(yōu)選地采用高反膜，根據(jù)使用環(huán)境的不同，第一透光基材11和第二透光基材12其中之一可以例如鍍有反射率接近100%的反射膜,其中另一可以鍍反射率相對較低的反射膜。
[0024]光學諧振腔D具有至少兩個不等的腔長H1、H2，如此，在第一透光基材11和第二透光基材12間相當于形成了至少兩個腔長不等的諧振腔dl、d2，入射光線可被選擇地在這至少兩個的諧振腔dl、d2之間中進行對應波長光線的透射，并且，由于光學諧振腔的腔長可在被制造時精確確定，使得對相應波長透射光的選擇精確可控。
[0025]這里需要解釋的是，本說明書中所提到的“腔長”通?？梢岳斫鉃橐淮笾屡c第一透光基材11和第二透光基材12垂直的直線被第一透光基材11和第二透光基材12相對表面所截的線段的長度。
[0026]具體地，第一反射膜111和第二反射膜112被呈角度設置，對應到本實施例的結(jié)構(gòu)中，通過將第一透光基材11和第二透光基材12呈角度設置以實現(xiàn)第一反射膜111和第二反射膜112的呈角度設置。這樣的做法中，第一反射膜111和第二反射膜112之間相當于形成有多個腔長不等的光學諧振腔，并且，多個的光學諧振腔的腔長連續(xù)變化，可以實現(xiàn)對透射光波長的高精度選擇。由于第一反射膜111和第二反射膜112之間的夾角實質(zhì)上較小，彼此傾斜設置的第一反射膜111和第二反射膜112之間的諧振腔D仍可保證對不同波長光線的選擇性透射，根據(jù)實際應用的需求，第一透光基材11和第二透光基材12上鍍有的第一反射膜111、第二反射膜112的反射率越高，則第一透光基材11和第二透光基材12間的夾角需要相對地被設置為越小，總體上，第一透光基材11和第二透光基材12間的夾角被設置為小于I分。
[0027]第一透光基材11和第二透光基材12之間設置有第一支撐件21和第二支撐件22，第二支撐件22所限定的光學諧振腔D的腔長小于第一支撐件21所限定的光學諧振腔的腔長，作為優(yōu)選的實施方式，該第一支撐件21和第二支撐件22分別設置于光學標準具100的兩相對遠端，也即第一支撐件21限定光學諧振腔D的最大腔長，第二支撐件22限定光學諧振腔D的最小腔長。
[0028]作為優(yōu)選的實施方式，本實施方式中的光學標準具100還包括可被控制地驅(qū)動第一反射膜111和第二反射膜112沿預定路徑運動的驅(qū)動裝置30，如此，可以實現(xiàn)入射光在第一透光基材11和第二透光基材12間具有不同腔長的光學諧振腔間的切換，實現(xiàn)對選定波長光線的選擇性透射。并且，還可以優(yōu)選地設置與第一透光基材11和第二透光基材12配合的定位裝置40，該定位裝置40用于限定光學諧振腔D的腔長，保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固，需要理解的是，驅(qū)動裝置30、定位裝置40、第一透光基材11及第二透光基材12之間的配合關系并不僅僅限于圖2所示，圖2所示的結(jié)構(gòu)僅僅是擇一示范性地將定位裝置與第一透光基材11和第二透光基材12配合以限定光學諧振腔D的腔長，而并非限制。并且，這里所說的“預定路徑”是指驅(qū)動裝置30可驅(qū)動第一反射膜111和第二反射膜112以將不同的腔長對應至入射光，而并非真實存在的路徑，當然，在具體的結(jié)構(gòu)中，也可以配合實際的導軌等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對預定的路徑的限制。
[0029]參圖3，介紹本發(fā)明可調(diào)諧光學標準具IOOa的第二實施方式，在本實施方式中，該光學標準具IOOa包括相對設置的第一透光基材Ila和第二透光基材12a。
[0030]與第一實施方式不同的是，在本實施方式中，光學諧振腔的腔長按預定方向階梯遞增，具體的結(jié)構(gòu)中，第二透光基材12a的厚度自第一支撐件21a向第二支撐件22a延伸的方向上階梯遞增，且第一透光基材Ila的厚度保持不變。當然，需要說明的是，這里的設計中，可以輕易替換地，將第一透光基材I Ia的厚度也設置為自第一支撐件21a向第二支撐件22a延伸的方向上階梯遞增，這仍應當屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。需要說明的是，本實施例中，所說的“預定方向”即是自第二支撐件22a向第一支撐件21a延伸的方向。
[0031]具體的，該可調(diào)諧光學標準具IOOa包括若干波長調(diào)諧位置PU P2、P3、P4、P5，第一透光基材Ila和/或第二透光基材12&在與這些波長調(diào)諧位置？1、？2、？3、？4、？5對應處具有不等的厚度(圖3所示出的結(jié)構(gòu)中僅示范性地給出了改變第二透光基材12a厚度的結(jié)構(gòu))，也即，在這些波長調(diào)諧位置PU P2、P3、P4、P5處具有不相等的腔長H1、H2、H3、H4、H5。
[0032]并且，需要說明的是，這里所說的多個波長調(diào)諧位置所對應的腔長并非嚴格需要按照如圖3所示的沿一方向上遞增或遞減；參圖4，實際的應用中，由于光學標準具中的透光基材具有一定的可透光區(qū)域，可以適應地在限定的可透光區(qū)域內(nèi)布置多個的具有不同腔長的波長調(diào)諧位置P1、P2、P3、…、Pn。
[0033]作為優(yōu)選的實施方式，本實施方式中的光學標準具IOOa還包括可被控制地驅(qū)動第一透光基材Ila和第二透光基材12a沿預定路徑運動的驅(qū)動裝置30a，如此，可以實現(xiàn)入射光在第一透光基材Ila和第二透光基材12a間具有不同腔長的光學諧振腔間的切換,實現(xiàn)對選定波長光線的選擇性透射。并且，還可以優(yōu)選地設置與第一透光基材Ila和第二透光基材12a配合的定位裝置40a，該定位裝置用于限定光學諧振腔的腔長，保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。
[0034]參圖5，介紹本發(fā)明可調(diào)諧光學標準具IOOb的第三實施方式，在本實施方式中，該光學標準具IOOb包括相對設置的第一透光基材Ilb和第二透光基材12b。
[0035]與第一實施方式不同的是，在本實施方式中，第二透光基材12b的厚度沿第一支撐件21b向第二支撐件22b延伸的方向上單調(diào)遞增(圖5所示出的結(jié)構(gòu)中僅示范性地給出了改變第二透光基材12b厚度的結(jié)構(gòu))，以達到對第一透光基材Ilb和第二透光基材12b間腔長的控制目的。當然，需要說明的是，這里的設計中，可以輕易替換地，將第一透光基材I Ib的厚度也設置為沿第一支撐件21b向第二支撐件22b延伸的方向上單調(diào)遞增。本實施方式與第一實施方式中光學標準具對不同波長光線選擇性透射的原理相同，在此不做贅述。
[0036]作為優(yōu)選的實施方式，本實施方式中的光學標準具IOOb還包括可被控制地驅(qū)動第一透光基材Ilb和第二透光基材12b沿預定路徑運動的驅(qū)動裝置30b，如此，可以實現(xiàn)入射光在第一透 光基材Ilb和第二透光基材12b間具有不同腔長的光學諧振腔間的切換，實現(xiàn)對選定波長光線的選擇性透射。并且，還可以優(yōu)選地設置與第一透光基材Ilb和第二透光基材12b配合的定位裝置40b，該定位裝置用于限定光學諧振腔的腔長，保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。
[0037]參圖6，介紹本發(fā)明可調(diào)諧光學標準具IOOc的第四實施方式，與上述實施方式不同的是，本實施方式中，光學標準具包括第一透光基材lie,該第一透光基材Ilc包括彼此呈角度設置的第一表面(未標不)和第二表面(未標不)，第一表面和第二表面上分別設置第一反射膜Illc和第二反射膜112c,第一反射膜Illc和第二反射膜112c之間形成光學諧振腔D，此時，第一透光基材Ilc本身作為光學諧振腔D的介質(zhì)。其基本原理與上述的第一實施方式一致，在此不作贅述。
[0038]類似地，本實施方式中的光學標準具IOOc也可以配合設置驅(qū)動裝置30c，實現(xiàn)入射光在不同腔長的光學諧振腔間的切換，以對選定波長光學進行選擇性透射。并且，較佳地可以省去定位裝置，減少了生產(chǎn)加工成本。
[0039]參圖7，在本發(fā)明外腔激光器的一【具體實施方式】中，包括激光發(fā)生裝置200和可調(diào)諧光學標準具100。
[0040]激光發(fā)生裝置200用于產(chǎn)生具有某一波長寬度的光束，光學標準具100將激光發(fā)生裝置200發(fā)出的光束調(diào)諧為預定波長并輸出，該光學標準具100包括相對設置的第一反射膜111和第二反射膜112，第一反射膜111和第二反射膜112間隔設置以使兩者之間形成光學諧振腔D。
[0041]具體地，該光學標準具100包括相對設置的第一透光基材11、第二透光基材12,第一反射膜111、第二反射膜112分別設置于第一透光基材11、第二透光基材12的相對表面上，光學諧振腔D具有至少兩個不等的腔長H1、H2 ;其中，激光發(fā)生裝置200與可調(diào)諧光學標準具100彼此相對運動以使激光發(fā)生裝置200產(chǎn)生的光束分別經(jīng)過光學諧振腔D具有不等腔長的位置處。
[0042]具體的結(jié)構(gòu)中，通過設置可被控制地驅(qū)動第一反射膜111和第二反射膜112(也即驅(qū)動第一透光基材11和第二透光基材12)沿預定路徑方向運動的驅(qū)動裝置30，使得光學標準具100做主動運動，實現(xiàn)對特定波長光線的選擇性透射。
[0043]本發(fā)明提供的可調(diào)諧光學標準具通過相對間隔設置的第一反射膜和第二反射膜，使兩者之間形成光學諧振腔，并且，通過將光學諧振腔構(gòu)造為具有至少兩個不等的腔長，使用時，可以根據(jù)需要得到的波長長度，控制入射光束在光學標準具中不同腔長的光學諧振腔中進行選擇性透射，以獲取期望波長的出射激光光束，這種方式的結(jié)構(gòu)簡單，制作工藝難度和成本較低。
[0044]應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術(shù)人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
[0045]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)諧光學標準具，包括彼此相對設置的第一反射膜和第二反射膜，所述第一反射膜和第二反射膜彼此間隔以使兩者之間形成光學諧振腔，其特征在于，所述光學諧振腔具有至少兩個不等的腔長。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧光學標準具，其特征在于，還包括彼此相對設置的第一透光基材和第二透光基材，所述第一反射膜和第二反射膜分別形成于所述第一透光基材和第二透光基材的相對表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可調(diào)諧光學標準具，其特征在于，所述第一透光基材和第二透光基材之間設置有第一支撐件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可調(diào)諧光學標準具，其特征在于，所述第一透光基材和第二透光基材之間設置有第二支撐件，所述第二支撐件所限定的光學諧振腔的腔長小于所述第一支撐件所限定的光學諧振腔的腔長。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可調(diào)諧光學標準具，其特征在于，還包括分別與所述第一透光基材和第二透光基材配合的定位裝置，所述定位裝置用于限定所述光學諧振腔的腔長。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧光學標準具，其特征在于，所述第一反射膜和第二反射膜呈角度設置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧光學標準具，其特征在于，所述光學諧振腔的腔長按預定方向階梯遞增。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧光學標準具，其特征在于，還包括第一透光基材，所述第一透光基材包括彼此呈角度設置的第一表面和第二表面，所述第一反射膜和第二反射膜分別設置于所述第一表面和第二表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧光學標準具，其特征在于，還包括可被控制地驅(qū)動所述第一反射膜和第二反射膜沿預定路徑運動的驅(qū)動裝置。
10.一種外腔激光器，其特征在于，包括: 激光發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生具有某一波長寬度的光束； 可調(diào)諧光學標準具，所述可調(diào)諧光學標準具將所述光束調(diào)諧為預定波長并輸出，所述可調(diào)諧光學標準具包括彼此相對設置的第一反射膜和第二反射膜，所述第一反射膜和第二反射膜彼此間隔以使兩者之間形成光學諧振腔，其特征在于，所述光學諧振腔具有至少兩個不等的腔長；其中， 所述激光發(fā)生裝置與所述可調(diào)諧光學標準具彼此相對運動以使所述激光發(fā)生裝置產(chǎn)生的光束分別經(jīng)過所述光學諧振腔具有不等腔長的位置處。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的外腔激光器，其特征在于，還包括可被控制地驅(qū)動所述第一反射膜和第二反射膜沿預定路徑運動的驅(qū)動裝置。
【文檔編號】H01S3/08GK103872563SQ201410110327
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】于登群, 孫雨舟, 李虹, 李偉龍, 王祥忠 申請人:蘇州旭創(chuàng)科技有限公司