一种窄线宽激光分光装置

1.本实用新型实施例涉及激光技术领域，尤其涉及一种窄线宽激光分光装置。


背景技术：

2.具有低频率噪声的窄线宽激光器是相干激光通讯，激光传感应用例如光纤传感水听器，测风激光雷达等必须的核心器件。而未来性能进一步提升的城际和空间激光相干通讯，面向人工智能环境感知的调频连续波激光雷达，空间引力探测，原子分子测量等，对窄线宽激光的线宽，体积功耗，成本都提出了更高的要求。
3.目前根据外腔自注入锁频原理，可以用来制作窄线宽激光器。然而，现有的窄线宽激光器一般采用外腔中透射光或反射光，直接作为激光输出供用户使用。但经研究发现，外腔中的透射光和反射光直接作为输出激光时，即使在激光芯片电流恒定的条件下，外腔中的透射光和反射光能量都不是恒定的，其依赖于反馈相位、芯片的本征频率以及外腔的频率差等多种因素，输出激光的能量会产生较大的变化，输出能量不稳定对于应用来说是不可容忍的。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种窄线宽激光分光装置，将激光芯片出射的光直接分束作为输出激光，避免了外腔反馈相位、频率等因素的影响，可以有效稳定输出激光的能量。
5.本实用新型实施例提供了一种窄线宽激光分光装置，包括种子光源、反馈回路外腔和分光单元，所述反馈回路外腔包括高q光腔；
6.所述种子光源输出种子光束；
7.所述高q光腔对光束进行滤波；
8.所述反馈回路外腔将所述高q光腔滤波后的光束反馈至所述种子光源形成反馈光路，且所述反馈回路外腔满足外腔自注入锁定条件，形成锁频激光；
9.所述分光单元位于所述种子光束的光路上，所述分光单元将所述种子光束分束形成第一光束和第二光束，所述第一光束沿所述反馈光路传输，所述第二光束输出所述窄线宽激光分光装置，所述第一光束和所述第二光束偏振方向不同或者具有固定能量比。
10.可选地，所述分光单元包括波片和偏振分束器，所述波片将所述种子光束转换为具有两个相互垂直偏振分量的光束，所述偏振分束器将所述种子光束分束为偏振方向相互垂直的所述第一光束和所述第二光束。
11.可选地，所述波片可绕光轴旋转，以调节所述第一光束和所述第二光束的能量比。
12.可选地，所述分光单元包括固定分束比的分束器，所述分束器将所述种子光束分束形成固定能量比的所述第一光束和所述第二光束。
13.可选地，所述高q光腔包括fp腔、环形腔和片上微腔。
14.可选地，所述种子光源包括第一端和第二端；所述种子光束从所述种子光源的第一端输出，所述高q光腔滤波后的光束从所述种子光源的第一端输入；
15.所述反馈回路外腔还包括第一准直单元、单向传输单元和反射单元；
16.所述第一准直单元准直光束；
17.所述单向传输单元将光束传输至所述高q光腔，并阻挡所述高q光腔的第一面腔镜的反射光束入射至所述种子光源；
18.所述反射单元使所述高q光腔滤波后的透射光束反射回所述种子光源形成所述反馈光路。
19.可选地，所述第一准直单元包括第一透镜，所述单向传输单元包括偏振分光镜、第一四分之一波片、第二四分之一波片和第二透镜，所述反射单元包括第一反射镜；
20.所述高q光腔位于所述第一四分之一波片和所述第二四分之一波片之间；所述第二透镜位于所述高q光腔和所述第二四分之一波片之间或所述第二四分之一波片和第一反射镜之间。
21.可选地，所述种子光源包括第一端和第二端；所述种子光束从所述种子光源的第一端输出，所述高q光腔滤波后的光束从所述种子光源的第一端输入；
22.所述反馈回路外腔还包括单向传输单元和光线转向单元；
23.所述单向传输单元将光束传输至所述高q光腔，并阻挡所述高q光腔的第一面腔镜的反射光束入射至所述种子光源；
24.所述光线转向单元改变光束的传输方向，以使所述高q光腔滤波后的透射光束反馈至所述种子光源形成所述反馈光路。
25.可选地，所述单向传输单元包括环行器，所述光线转向单元包括第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜；
26.所述窄线宽激光分光装置内的光束传输路径为：
27.光束由所述环行器的第一端输入，再由所述环行器的第二端输出，入射至所述高q光腔，形成所述透射光束；所述透射光束依次经过所述第二反射镜、所述第三反射镜和所述第四反射镜反射后入射至所述环行器的第三端，并从所述环行器的第一端输出反馈至所述种子光源。
28.可选地，所述种子光源包括第一端和第二端；所述种子光束从所述种子光源的第一端输出，所述高q光腔滤波后的光束从所述种子光源的第一端输入；
29.所述反馈回路外腔还包括单向传输单元和光线转向单元；
30.所述单向传输单元将光束传输至所述高q光腔，并阻挡所述高q光腔的第一面腔镜的反射光束入射至所述种子光源；
31.所述光线转向单元改变光束的传输方向，以使所述高q光腔滤波后的透射光束反馈至所述种子光源形成所述反馈光路。
32.可选地，所述单向传输单元包括隔离器，所述光线转向单元包括第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜和第八反射镜；
33.所述窄线宽激光分光装置内的光束传输路径为：
34.光束由所述隔离器的第一端输入，再由所述隔离器的第二端输出，入射至所述高q光腔，形成所述透射光束；所述透射光束依次经过所述第五反射镜、所述第六反射镜、所述第七反射镜和所述第八反射镜反射后入射至所述种子光源的第二端。
35.可选地，所述种子光源包括第一端和第二端；所述种子光束从所述种子光源的第
一端输出，所述高q光腔滤波后的光束从所述种子光源的第一端输入；
36.所述反馈回路外腔包括反馈耦合元件，所述反馈耦合元件将光束耦合至所述高q光腔；
37.所述高q光腔滤波后形成反射光束反馈回所述种子光源形成所述反馈光路。
38.可选地，所述fp腔包括相互平行的第九反射镜和第十反射镜，所述种子光束由所述第九反射镜入射，由所述第十反射镜出射；
39.或者，所述fp腔包括第十一反射镜、第十二反射镜和第十三反射镜，所述种子光束由所述第十一反射镜入射，依次经所述第十二反射镜和所述第十三反射镜反射后，由所述十一反射镜出射。
40.本实用新型实施例中提供的窄线宽激光分光装置，包括种子光源、反馈回路外腔和分光单元，反馈回路外腔包括高q光腔；种子光源输出种子光束；高q光腔对光束进行滤波；反馈回路外腔将高q光腔滤波后的光束反馈至种子光源形成反馈光路，且反馈回路外腔满足外腔自注入锁定条件，形成锁频激光；分光单元位于种子光束的光路上，分光单元将种子光束分束形成第一光束和第二光束，第一光束沿反馈光路传输，第二光束输出窄线宽激光分光装置，第一光束和第二光束偏振方向不同或者具有固定能量比。通过设置分光单元直接对种子光源出射的种子光束进行分光，形成激光输出，本实用新型实施例可以避免外腔反馈相位或者激光芯片本征频率相对光腔谐振峰的漂移对出光能量的影响，解决现有外腔反馈激光装置输出激光能量不稳定的问题，使得输出激光的能量可控，且能够具有相对稳定的能量输出，满足了实际应用对激光能量的稳定性要求，降低了实际应用的使用难度。
附图说明
41.图1是现有的一种外腔反馈激光装置的结构示意图；
42.图2是图1所示外腔反馈激光装置中无部分反射镜反馈时标准具的透射信号和偏振分束器的反射信号曲线图；
43.图3是图1所示外腔激光装置中加入部分反射镜时标准具的透射信号和偏振分束器的反射信号曲线图；
44.图4和图5是本实用新型实施例提供的两种窄线宽激光分光装置的结构示意图；
45.图6是图4或图5所示窄线宽激光分光装置的激光原理图；
46.图7是图4或图5所示窄线宽激光分光装置的透射光谱曲线图；
47.图8是本实用新型实施例提供的又一种窄线宽激光分光装置的结构示意图；
48.图9是本实用新型实施例提供的又一种窄线宽激光分光装置的结构示意图；
49.图10是本实用新型实施例提供的又一种窄线宽激光分光装置的结构示意图；
50.图11是本实用新型实施例提供的又一种窄线宽激光分光装置的结构示意图；
51.图12是本实用新型实施例提供的又一种窄线宽激光分光装置的结构示意图。
具体实施方式
52.在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。需要注意的是，本实用新型实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本实用新型实施例的限定。此外在上
下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。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实用新型中的具体含义。
53.图1是现有的一种外腔反馈激光装置的结构示意图，参考图1，该激光装置中，激光芯片a经过透镜b准直的光，依次通过偏振分束器c、波片d、标准具(etalon)e、波片f、部分反射镜g、隔离器h和汇聚透镜i，进入光纤j，部分反射镜g提供反射光注入激光a。其中，标准具e的第一面反射面直接反射的光通过波片d后，偏振方向与激光出射时的偏振方向旋转了90度，故而被偏振分束器c反射。
54.上述的反馈外腔会以透射形式直接形成出光，且该透射光的能量会受激光芯片的本征频率、光腔的谐振频率以及反馈回路的光程相位等因素决定。图2是图1所示外腔反馈激光装置中无部分反射镜反馈时标准具的透射信号和偏振分束器的反射信号曲线图，图3是图1所示外腔激光装置中加入部分反射镜时标准具的透射信号和偏振分束器的反射信号曲线图，参考图2和图3，经实验研究发现，无部分反射镜反馈时，激光频率扫过标准具谐振频率时会得到类似于洛伦兹曲线的透射信号。而当加入部分反射镜后外腔形成注入锁定，激光扫过标准具的谐振峰时模式被扩宽，并且，由图3可知看出，上述反馈外腔的透射光会因为环境温度等变化，造成反馈相位或者激光芯片本征频率相对光腔谐振峰的漂移，导致透射光或反射光的能量在较大的范围内漂移，造成出光能量的不稳定，为实际应用增加了难度。
55.基于上述问题，本实用新型实施例提供了一种窄线宽激光分光装置。图4和图5是本实用新型实施例提供的两种窄线宽激光分光装置的结构示意图，参考图4和图5，该窄线宽激光分光装置包括种子光源10、反馈回路外腔20和分光单元30，反馈回路外腔20包括高q光腔21；种子光源10输出种子光束100；高q光腔21对光束进行滤波；反馈回路外腔20将高q光腔21滤波后的光束反馈至种子光源10形成反馈光路，且反馈回路外腔20满足外腔自注入锁定条件，形成锁频激光；分光单元30位于种子光束100的光路上，分光单元30将种子光束100分束形成第一光束110和第二光束120，第一光束110沿反馈光路传输，第二光束120输出窄线宽激光分光装置，第一光束110和第二光束120偏振方向不同(如图4所示)或者具有固定能量比(如图5所示)。
56.其中，种子光源10本质属于带有增益的光腔，其可以选用半导体激光器，可以产生线宽较宽的种子光束，也可以采用增益芯片与滤光片的组合，增益芯片对特定波段(例如c波段)均有较高增益，滤光片可以在增益芯片的增益谱线范围(数十个nm)内选择激光波长。
57.下面对该激光装置的窄线宽实现原理进行介绍。图6是图4或图5所示窄线宽激光分光装置的激光原理图，图7是图4或图5所示窄线宽激光分光装置的透射光谱曲线图，首先，参考图4-图6所示，种子光源10出射种子光束100后入射至反馈回路外腔20中，反馈回路外腔20中包括反馈耦合元件201和反馈元件202，两者能够实现激光的谐振。而反馈回路外腔20中的高q光腔21本身也存在激光谐振功能，在高q光腔21的谐振作用以及反馈回路外腔20自身的谐振作用下，通过调节种子光源10本征频率、反馈回路外腔20自身的激光谐振频率以及高q光腔21的谐振频率基本对准，激光可以实现外腔自注入锁定，形成锁频激光。参
考图7，对于该反馈回路外腔20而言，自注入锁频的激光频率锁在高q光腔21的谐振频谱内的某一位置，例如图7中的a、b或c位置。此外，由于反馈回路外腔20本质是一个低q值的光腔，一定程度上能够降低激光线宽，而同时，在其中设置高q光腔21，其本质是q值至少高于反馈回路外腔20的光腔结构，本实用新型实施例中可选采用fp光腔、环形腔或片上微腔，通过该高q光腔21的滤波，能够进一步压窄激光原有线宽，实现稳定的超窄线宽激光。具体而言，本实用新型实施例中的高q光腔21可选采用q值不低于1
×
105的光腔，例如腔长小于或等于10cm、腔镜反射率达到99.992％以上、q值超过108的fp短腔。
58.需要说明的是，上述反馈回路外腔20可以是固定谐振频率的反馈外腔，即种子光源10的本征频率、反馈回路外腔20的谐振频率以及高q光腔21的谐振频率相互匹配对准，满足外腔自注入锁定条件，能够形成固定的锁频激光；也可以是可进行动态频率调节的反馈外腔，其中可设置相位调节单元、频率调节单元等，在满足谐振频率相互匹配对准的前提下，对反馈回路外腔20的相位和谐振频率、种子光源的10的本征频率以及高q光腔21的谐振频率进行动态同步调节，使该窄线宽激光装置具备连续大范围的频率调节功能。
59.还需要说明的是，上述的高q光腔21的第一面腔镜一定程度上也会形成反射光，反馈耦合元件201则负责将该反射光阻隔，防止反射光入射至种子光源，影响反馈回路外腔20的激光谐振。此外，该反馈回路外腔20以透射或反射形式直接形成出光时，如背景技术部分所述，该部分出光存在能量不稳定的问题。
60.在上述外腔反馈激光结构的基础上，本实用新型实施例中在种子光束100的光路上设置分光单元30，利用分光单元30直接将种子光源10出射的种子光束100进行分光形成出光，而由于外腔激光的反馈大多属于弱反馈，种子光源出射能量受外腔反馈参数的影响很小，该输出能量几乎只依赖于芯片的电流和温度，输出能量可控，稳定性大大提高。
61.本实用新型实施例中提供的窄线宽激光分光装置，包括种子光源、反馈回路外腔和分光单元，反馈回路外腔包括高q光腔；种子光源输出种子光束；高q光腔对光束进行滤波；反馈回路外腔将高q光腔滤波后的光束反馈至种子光源形成反馈光路，且反馈回路外腔满足外腔自注入锁定条件，形成锁频激光；分光单元位于种子光束的光路上，分光单元将种子光束分束形成第一光束和第二光束，第一光束沿反馈光路传输，第二光束输出窄线宽激光分光装置，第一光束和第二光束偏振方向不同或者具有固定能量比。通过设置分光单元直接对种子光源出射的种子光束进行分光，形成激光输出，本实用新型实施例可以避免外腔反馈相位或者激光芯片本征频率相对光腔谐振峰的漂移对出光能量的影响，解决现有外腔反馈激光装置输出激光能量不稳定的问题，使得输出激光的能量可控，且能够具有相对稳定的输出功率，满足了实际应用对激光能量的稳定性要求，降低了实际应用的使用难度。
62.需要注意的是，上述图4和图5所示两个实施例中对于种子光源出射光的分光原理存在区别，下面对两实施例的具体结构及分光原理进行介绍。
63.参考图4，该实施例中，分光单元30包括波片31和偏振分束器32，波片31将种子光束100转换为具有两个相互垂直偏振分量的光束，偏振分束器32将种子光束100分束为偏振方向相互垂直的第一光束110和第二光束120。
64.其中可以理解，种子光源10出射的种子光束100通常为水平偏振光，通过波片31旋转该水平偏振光，可使该种子光束100具有垂直偏振分量，继而，该种子光束100通过适应设置的偏振分束器32时，水平偏振分量的光由偏振分束器32透射，垂直偏振分量由偏振分束
器32反射，此时，以该透射的水平偏振分量作为第一光束110进行外腔反馈，该反射的垂直偏振分量作为第二光束120输出，从而实现分光。当然，本领域技术人员也可通过调节光路或偏振分束器32的位置，使反射的垂直偏振分量作为第一光束110进行外腔反馈，透射的水平偏振分量作为第二光束120输出，此处不做限制。
65.进一步地，可选波片31可绕光轴旋转，用以调节第一光束110和第二光束120的能量比。此时，波片31相对偏振分束器32围绕光轴旋转，能够改变种子光束100中两垂直偏振分量的相位差，进而改变对种子光束100中水平偏振分量和垂直偏振分量的比例，由偏振分束器选择输出的偏振分量的能量不仅稳定还可调节，使得激光输出具有更大的灵活性。
66.参考图5，该实施例中，分光单元30包括固定分束比的分束器33，分束器33将种子光束100分束形成固定能量比的第一光束110’和第二光束120’。分束器33通常是由金属膜或介质膜构成，同时存在透射光和反射光，且通过调节膜层的厚度等，可以限定透射光和反射光具有固定的能量比。本实用新型实施例中可选设置分束器33的透射光作为第一光束进行外腔反馈，反射光作为第二光束输出，也可以采用反射光作为第一光束进行外腔反馈，采用透射光作为第二光束输出。
67.进一步地，下面以反馈回路外腔中高q光腔为fp腔为例，对如图4所示的外腔反馈激光装置进行具体示例。
68.图8是本实用新型实施例提供的又一种窄线宽激光分光装置的结构示意图，参考图8，该激光分光装置中，种子光源10包括第一端1和第二端2；种子光束100从种子光源10的第一端1输出，高q光腔21滤波后的后的光束从种子光源10的第一端1输入；反馈回路外腔20还包括第一准直单元22、单向传输单元23和反射单元24；第一准直单元22准直种子光束100；单向传输单元23将种子光束100传输至高q光腔21，并阻挡高q光腔21的第一面腔镜的反射光束入射至种子光源10；反射单元24使q光腔滤波后的透射光束反射回种子光源10形成反馈光路。
69.更具体地，可设置第一准直单元22包括第一透镜221，单向传输单元23依次包括偏振分光镜231、第一四分之一波片232、第二四分之一波片233和第二透镜234，反射单元24包括第一反射镜241；fp腔210位于第一四分之一波片232和第二四分之一波片233之间，第二透镜234位于fp腔210和第二四分之一波片233之间。
70.其中，该实施例的fp腔210可以为中空fp腔或固体fp腔。中空fp腔可以为平行腔、平凹腔或凹面-凹面腔。具体地，fp腔210可设置包括相互平行的第九反射镜211和第十反射镜212，光束由第九反射镜211入射，由第十反射镜212出射。此外，还需要强调的是，本实施例中偏振分光镜231复用为偏振分束器32。
71.在该窄线宽激光分光装置中，反馈光路具体为：种子光源10出射种子光束100，种子光束100经第一透镜221准直后，经波片31变换为具有p平行偏振分量和s垂直偏振分量的光束，再经过偏振分光镜231，由偏振分光镜231将种子光束100的p平行偏振分量透射作为第一光束110，反射s垂直偏振分量作为第二光束120由该分光装置中输出。此时，偏振分光镜231作为偏振分束器32实现种子光束100的分束。由偏振分光镜231透射的p平行偏振分量经第一四分之一波片232后，变换为圆偏光，经fp腔210耦合出射并由第二透镜234准直后，再经第二四分之一波片233变换为第一线偏光，该第一线偏光与上述p平行偏振分量的偏振方向垂直；该第一线偏光经第一反射镜241反射后再由第二四分之一波片233变换为圆偏
光，经fp腔210后，再由第一四分之一波片232变换为第二线偏光，该第二线偏光与上述p平行偏振分量的偏振方向相同，此时，该第二线偏光可透过偏振分光镜231和第一透镜221，最后通过分束器31反馈至种子光源10。
72.需要说明的是，本实施例中偏振分光镜231、第一四分之一波片232、第二四分之一波片233和第二透镜234实质上组成了单向传输单元23，可以阻挡fp腔210的第一面腔镜反射的光束，而保证反馈回路外腔中的光束同轴原路返回。可以理解，由第一四分之一波片232变换形成的圆偏光在经fp腔210时，会在fp腔210中的反射结构上形成朝向种子光源10的反射光，若该反射光直接进入种子光源10则会影响整个外腔的自注入锁定。本实施例的结构中，通过设置第一四分之一波片232和偏振分光镜231，使得该反射光经第一四分之一波片232后会形成第三线偏光，该第三线偏光与上述的p平行偏振分量的偏振方向垂直，此时，该第三线偏光在经偏振分光镜231时会被反射，而不能透射经过该偏振分光镜231，从而能有效阻挡fp腔210第一面腔镜形成的反射光反馈至种子光源10。
73.需要说明的是，上述实施例中波片31可设置在偏振分束器32和种子光源10之间的任意位置，不限于如图8所示的第一透镜221和偏振分光镜231之间，例如也可选设置在第一透镜221和种子光源10之间。此外，本实施例中也可选将波片和偏振分束器的组合替换为分束器对种子光束进行分束。具体可在第一透镜和偏振分光镜之间设置分光镜，分光镜与种子光束的光轴成预设夹角，分光镜的透射光作为第一光束参与外腔反馈，反射光作为第二光束输出该激光装置，此处不再附图示意。
74.同样地，下面继续以反馈回路外腔中高q光腔为fp腔为例，对如图5所示的外腔反馈激光装置进行具体示例。
75.图9是本实用新型实施例提供的又一种窄线宽激光分光装置的结构示意图，参考图9，该激光分光装置中，种子光源10包括第一端1和第二端2；种子光束100从种子光源10的第一端1输出，高q光腔21滤波后的后的光束从种子光源10的第一端1输入；反馈回路外腔20还包括单向传输单元23和光线转向单元25；单向传输单元23将第一光束110’传输至fp腔210，并阻挡fp腔210第一面腔镜的反射光束入射至种子光源10；光线转向单元25改变光束的传输方向，以使q光腔滤波后的透射光束反馈至种子光源10形成反馈光路。
76.更具体地，可设置单向传输单元23包括环行器235，光线转向单元25包括第二反射镜251、第三反射镜252和第四反射镜253。
77.其中，该实施例的fp腔210示例包括相互平行的第九反射镜211和第十反射镜212，光束由第九反射镜211入射，由第十反射镜212出射。
78.窄线宽激光分光装置内的光束传输路径为：
79.种子光源10出射的种子光束100经环形器的第一端1输入，再由环行器235的第二端2输出，分束器33此时将种子光束100分束形成第一光束110’和第二光束120’，第二光束120’由该激光装置出射，第一光束110’入射至fp腔210，形成透射光束；透射光束依次经过第二反射镜251、第三反射镜252和第四反射镜253反射后入射至环行器235的第三端3，并从环行器235的第一端1输出反馈至种子光源10。
80.图10是本实用新型实施例提供的又一种窄线宽激光分光装置的结构示意图，参考图10，该激光分光装置中，种子光源10包括第一端1和第二端2；种子光束100从种子光源10的第一端1输出，高q光腔21滤波后的光束从种子光源10的第一端1输入；反馈回路外腔20还
包括单向传输单元23和光线转向单元25；单向传输单元23将光束传输至fp腔210，并阻挡fp腔210的第一面腔镜的反射光束入射至种子光源10；光线转向单元25改变光束的传输方向，以使q光腔滤波后的透射光束反馈至种子光源10形成反馈光路。
81.更具体地，可设置单向传输单元23包括隔离器236，光线转向单元25包括第五反射镜254、第六反射镜255、第七反射镜256和第八反射镜257。
82.其中，该实施例的fp腔210示例包括相互平行的第九反射镜211和第十反射镜212，光束由第九反射镜211入射，由第十反射镜212出射。
83.窄线宽激光分光装置内的光束传输路径为：
84.种子光束100经分束器33分束形成第一光束110’和第二光束120’，第二光束120’由该激光装置出射，第一光束110’由隔离器236的第一端1输入，再由隔离器236的第二端2输出，入射至fp腔210，形成透射光束；透射光束依次经过第五反射镜254、第六反射镜255、第七反射镜256和第八反射镜257反射后入射至种子光源10的第二端2。
85.对于图8-图10三个实施例中提供的复合外腔激光结构，本领域技术人员可选在上述的单向传输单元中增设至少一个隔离器，隔离器位于种子光源和fp腔之间。此时，隔离器可以进一步阻隔fp腔的反射光，有效减少fp腔第一面腔镜的直接反射光对整个外腔锁频的影响。
86.图11是本实用新型实施例提供的又一种窄线宽激光分光装置的结构示意图，参考图11，该实施例针对激光分光装置中的fp腔的结构提供的另外一种实施方式，该fp腔210可包括第十一反射镜213、第十二反射镜214和第十三反射镜215，种子光束由第十一反射镜213入射，依次经第十二反射镜214和第十三反射镜215反射后，由十一反射镜213出射。
87.在该实施例中，fp腔210实质是由三面高反射镜组成的环形腔，分束器33设置在种子光源10和fp腔210之间。种子光束100经分束器33分束形成第一光束110’和第二光束120’，第二光束120’由该激光装置出射，第一光束110’则通过反馈回路外腔20中设置的一反射镜反射耦合进入环形fp腔210，该种子光束透过第十一反射镜213后，依次经第十二反射镜214、第十一反射镜213、第十三反射镜215、第十一反射镜213、第十二反射镜214的反射，再由第十一反射镜213射出，形成透射光束，透射光束沿原路返回至种子光源10。
88.图12是本实用新型实施例提供的又一种窄线宽激光分光装置的结构示意图，参考图12，该激光分光装置中，种子光源10包括第一端1和第二端2；种子光束100从种子光源10的第一端1输出，高q光腔21滤波后的光束从种子光源10的第一端1输入；反馈回路外腔20包括反馈耦合元件201，反馈耦合元件201将光束耦合至所述高q光腔21；高q光腔21滤波后形成反射光束反馈回所述种子光源10形成所述反馈光路。
89.其中，以高q光腔21为上图11所示的环形腔为例，该高q光腔21滤波后并非形成透射光束，而是形成反射光束反馈至所述种子光源。此时，高q光腔21本身亦作为反馈回路外腔20中的反馈元件，对滤波后的光束直接反馈回种子光源10，从而能够节省反馈元件。如上高q光腔21采用环形腔仅为本实用新型的一种实施例方式，本领域技术人员还可选采用共聚焦腔作为高q光腔，或者，也可以利用固体材料的瑞利散射形成后向反馈的原理制备上述的高q光腔，此处均不作限制。
90.在上述各实施例的窄线宽激光分光装置中，除对反馈回路外腔和fp腔进行变形外，种子光源也可采用不同的实现方式。以图8-图11所示实施例为例，可选种子光源10为半
导体激光器11；或者，也可设置种子光源10包括增益芯片12和滤光片13的组合，滤光片13可设置位于反馈回路外腔20的任意位置。
91.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。