[0001] 本发明属于光学技术领域， 特别涉及一种双频光源装置。

背景技术

[0002] 激光技术的发展有力的推动了光通信、 非线性光学、 高分辨光学等领域的发展 ， 尤其在精密干涉测量方面占据了很大优势。 精密干涉测量主要以激光波长作 为"尺子"， 利用干涉原理来测定各种参量， 如加速度、 位移、 角位移等等。 由于 光波长为 nm数量级， 因此其分辨精度是电学、 磁学元件无法比拟的。 激光干涉 仪以其特有的大测量范围、 高分辨率和高测量精度等优点， 在精密和超精密测 长领域获得了广泛的应用。 激光干涉使用的激光器主要为单频激光器和双 频激 光器。 较早使用的激光测量仪器是以单频激光为基础 的单频干涉仪， 但该干涉 仪受环境因素的影响比较严重， 尤其是在测量环境恶劣、 测量距离较长吋受影 响更为突出。 主要是因为它产生的是一直流信号，在大距离 测量吋光能的衰减、 空气湍流的存在、 背景光强的变化等对激光束的干扰都会使光束 发生偏移， 不 可避免的使激光束强度发生变化， 从而导致直流光强和电平的漂移。 由于单频 干涉仪在测量吋很大程度上受直流放大器的漂 移、 光接收器灵敏度和激光功率 起伏的限制， 因此单频激光干涉仪在高精度测量中是很难利 用的。

[0003] 在单频激光干涉仪的基础上发展起来的双频激 光干涉仪是一种外差干涉仪， 其 最显著的特点是利用载波技术将被测物理量信 息转换成调频或调幅信号， 它克 服了普通单频干涉仪测量信号直流漂移的问题 ， 具有信号噪声小、 抗环境干扰 、 允许光源多通道复用等诸多优点， 被广泛应用于先进制造行业和纳米技术领 域作为距离测量、 速度测量、 振动测量、 形貌测量， 实吋位置测控等。

[0004] 目前使用的双频激光器主要有塞曼双频激光、 双纵模双频激光以及清华大学张 书练教授课题组提出的双折射率双频激光。 塞曼双频激光利用塞曼效应， 该效 应是指若把光源放在磁场中， 光源发出的谱线将发生分裂的这种现象。 塞曼双 频激光器输出频差一般在 1MHz以下， 一般不用于高速精密激光外差干涉测量。 双纵模激光器是通过控制激光器的腔长等， 实现在一个激光谐振腔中输出两个 纵模频率的激光， 纵模频差可达 600MHz-lGHz (对应的激光管长度为 150mm-250 mm)。 双折射双频激光为在单纵模激光谐振腔内， 插入一块具有双折射效应的光 学元件如石英晶体、 方解石等等， 使得腔内的激光分裂成具有不同光学谐振腔 长的 o光和 e光， 这两束正交线偏振的双频激光振荡输出， 其频差为 3-40MHZ之间 ， 可通过调节双折射晶体的应力得到所需的频差 。

[0005] 在上述的三种双频激光器中， 其共同特点为激光频率调整难度较大， 且频率差 调整范围较有限， 比如塞曼的频差只能在比较小的范围调节， 双纵模激光频差 只能在比较大的范围调节， 而双折射双频只能在中间某个范围调节。 另外， 这 些双频激光器的两个频率的激光谐振腔在几何 路径上完全共程， 两个频率相互 影响， 在改变激光器的一个频率吋， 往往对另外一个频率造成影响， 不易调频 技术问题

[0006] 本发明的目的在于提供一种双频光源装置， 旨在解决传统双频光源装置频率调 节范围小、 频率调节困难的问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0007] 本发明是这样实现的， 一种双频光源装置， 包括泵浦单元、 谐振腔单元以及用 于将所述泵浦单元发出的泵浦光耦合至所述谐 振腔单元的耦合单元； 所述谐振 腔单元包括共程光路段和非共程光路段， 所述共程光路段设有增益介质， 所述 非共程光路段包括独立传输且光程不同的第一 偏振段和第二偏振段， 所述第一 偏振段和第二偏振段传输的激光偏振方向不同 ； 所述共程光路段和所述第一偏 振段构成第一谐振腔， 所述共程光路段和所述第二偏振段构成第二谐 振腔； 所 述双频光源装置还包括用于将所述第一谐振腔 产生的第一频率激光和所述第二 谐振腔产生的第二频率激光输出的输出单元。

发明的有益效果

有益效果

[0008] 本发明提供的双频光源装置具有如下优点： [0009] 1、 该双频光源装置存在两个谐振腔 （第一谐振腔和第二谐振腔） ， 这两个谐 振腔有共同的部分 （共程光路段） ， 也有不同的部分 （第一偏振段和第二偏振 段） ， 第一偏振段和第二偏振段的光程不同， 导致第一谐振腔和第二谐振腔产 生不同的频率， 获得双频激光， 该双频光源装置不同于两个独立的单频光源的 组合， 第一谐振腔和第二谐振腔共用相同的增益介质 、 相同的泵浦单元， 因此 产生的双频激光在经过偏振态调整一致后能够 实现外差干涉， 可用于多种物理 量的精密测量， 而两个独立的单频激光产生的激光不能发生外 差干涉。

[0010] 2、 由于存在非共程光路， 第一偏振段和第二偏振段相互独立， 因此调整其中 一个激光谐振腔的频率不会影响另外一个激光 谐振腔的频率， 因此改变频率便 捷， 还能实现宽带的频率调节范围；

[0011] 由于存在共程光路段， 使得温度等外界环境变化对两个谐振腔的频率 影响基本 相同， 在利用第一频率激光和第二频率激光进行外差 干涉吋， 其频率差值可以 抵消这种影响， 因此该双频光源装置具有较强的抗干扰性。

对附图的简要说明

附图说明

[0012] 图 1是本发明第一实施例提供的第一种双频光源� �置结构示意图；

[0013] 图 2是本发明第一实施例提供的第二种双频光源� �置结构示意图；

[0014] 图 3是本发明第二实施例提供的一种双频光源装� �结构示意图；

[0015] 图 4是本发明第三实施例提供的一种双频光源装� �结构示意图；

[0016] 图 5是本发明第四实施例提供的第一种双频光源� �置结构示意图；

[0017] 图 6是本发明第四实施例提供的第二种双频光源� �置结构示意图；

[0018] 图 7是本发明第五实施例提供的一种双频光源装� �结构示意图；

[0019] 图 8是本发明第六实施例提供的一种双频光源装� �结构示意图；

[0020] 图 9是本发明第七实施例提供的一种双频光源装� �结构示意图。

本发明的实施方式

[0021] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例 ， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明， 并不用于限定本发明。

[0022] 以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行 详细描述：

[0023] 请参考图 1， 本发明实施例提供一种双频光源装置， 包括泵浦单元 10、 耦合单 元 20， 以及谐振腔单元， 其中， 泵浦单元 10发出泵浦光， 耦合单元 20将泵浦光 耦合至谐振腔单元。 谐振腔单元包括共程光路段和非共程光路段。 该共程光路 段设有增益介质 30， 非共程光路段包括独立传输且光程不同的第一 偏振段 401和 第二偏振段 402， 第一偏振段 401传输第一种偏振方向的光， 本实施例以 S光为例 ； 第二偏振段 402传输第二种偏振方向的光， 本实施例以 P光为例， S光与 P光的 偏振方向垂直。 共程光路段和第一偏振段 401构成第一谐振腔， 共程光路段和第 二偏振段 402构成第二谐振腔， 该双频光源装置还包括用于将第一谐振腔产生 的 第一频率激光和第二谐振腔产生的第二频率激 光输出的输出单元 50。

[0024] 该双频光源装置是一种双谐振腔光源， 即第一谐振腔和第二谐振腔， 而这两个 谐振腔存在一段共用光路， 还存在一段独立的非共用光路， 即第一偏振段 401和 第二偏振段 402， 由于第一偏振段 401和第二偏振段 402的光程不同， 使第一谐振 腔和第二谐振腔的光程不同， 进而使得这两个谐振腔产生频率不同的第一频 率 激光和第二频率激光。 又由于这两个谐振腔共用同一增益介质 30和泵浦单元 10 ， 使得该双频光源装置产生的双频激光在其偏振 态被调整为一致后可用于外差 干涉， 不同于传统的两个单频光源的组合。

[0025] 具体地， 使第一偏振段 401和第二偏振段 402形成一定的光程差的手段有很多， 例如第一偏振段 401和第二偏振段 402的传输介质相同而长度不同， 或者第一偏 振段 401和第二偏振段 402的传输介质相同， 长度相同但是在第一偏振段 401或第 二偏振段 402上设置一改变光程的晶体等等， 本实施例可以采用但不局限于通过 上述手段产生光程差。

[0026] 本发明实施例提供的双频光源装置具有如下优 点：

[0027] 1.该双频光源装置存在两个谐振腔 （第一谐振腔和第二谐振腔） ， 这两个谐 振腔有共同的部分 （共程光路段） ， 也有不同的部分 （第一偏振段 401和第二偏 振段 402) ， 第一偏振段 401和第二偏振段 402的光程不同产生不同的频率， 获得 双频激光， 该双频光源装置不同于两个独立的单频光源的 组合， 第一谐振腔和 第二谐振腔共用相同的增益介质 30、 相同的泵浦单元 10， 因此产生的双频激光 在其偏振态被调整为一致后能够实现外差干涉 ， 可用于多种物理量的精密测量 ， 而两个独立的单频激光产生的激光不能发生外 差干涉。

[0028] 2.由于存在非共程光路， 第一偏振段 401和第二偏振段 402相互独立， 因此调 整其中一个激光谐振腔的频率不会影响另外一 个激光谐振腔的频率， 因此改变 频率便捷， 还能实现宽带的频率调节范围；

[0029] 3.由于存在共程光路段， 使得温度等外界环境变化对两个谐振腔的频率 影响 基本相同， 在利用第一频率激光和第二频率激光进行外差 干涉吋， 其频率差值 可以抵消这种影响， 因此该双频光源装置具有较强的抗干扰性。

[0030] 作为本发明实施例的一种改进方案， 如图 3， 当泵浦单元和耦合单元之间为自 由空间吋， 双频光源装置还包括设置于泵浦单元 10和耦合单元 20之间的准直聚 焦单元 60， 用于将泵浦光准直并聚焦到耦合单元 20中。 具体地， 该耦合单元 20 的类型和结构可以根据该双频光源装置的传输 介质 （光纤或自由空间） 合理选 择。

[0031] 进一步地， 该双频光源装置的谐振腔单元可以是环形的， 也可以是线形的。 双 频激光的传输媒介可以是光纤， 该光纤为保偏光纤； 也可以是自由空间， 或者 是光纤和自由空间的组合， 以下通过几个具体的实施例进行详细的说明。

[0032] 实施例一：

[0033] 如图 1， 在本发明第一实施例中， 双频光源装置具有上述基本结构， 即： 泵浦 单元 10、 耦合单元 20、 谐振腔单元、 增益介质 30和输出单元 50， 本实施例不进 行重复说明。 在本实施例中， 共程光路段和非共程光路段形成环形的谐振腔 单 元， 且采用光纤传输。 共程光路段包括位于非共程光路段一侧的第一 共程段和 位于非共程光路段另一侧的第二共程段， 第一共程段通过第一偏振分光单元 701 连接第一偏振段 401的一端和第二偏振段 402的一端， 第二共程段通过第二偏振 分光单元 702连接第一偏振段 401的另一端和第二偏振段 402的另一端， 其中的第 一偏振分光单元 701和第二偏振分光单元 702均对 S光进行反射， 对 P光进行透射 ， 进而将 S光和 P光分离， 分别进入第一偏振段 401和第二偏振段 402， 不会使 S光 和 P光的路径混淆。 增益介质 30可以向两侧发光， 其发出的光经第一谐振腔形成 第一频率激光， 经第二谐振腔形成第二频率激光， 此吋第一频率激光和第二频 率激光方向相反。 增益介质 30也可以向一侧发光， 其中的 S光和 P光由上述第一 偏振分光单元 701和第二偏振分光单元 702分别导入第一谐振腔和第二谐振腔， 此吋第一频率激光和第二频率激光方向相同。

[0034] 在本实施例的全光纤光路中， 增益介质 30的存在形式可有两种， 其一， 增益介 质 30为一独立的增益器件， 连接于第一共程段或者第二共程段的光纤上。 其二 ， 增益介质 30和共程光路段的光纤两者合二为一， 如采用具有增益功能的惨杂 光纤为共程光路段吋， 惨杂光纤既为增益介质， 又是共程光路段。

[0035] 进一步地， 本实施例中的泵浦单元 10发出的泵浦光通过输入光纤 801进入耦合 单元 20， 该耦合单元 20可以采用波分复用器， 耦合单元 20通过第一光纤 802连接 增益介质 30， 该增益介质 30可以是上述的独立增益器件， 或者是和第一光纤 802 或者和第二光纤 803合二为一。 当采用增益器件吋， 增益介质 30的两侧分别连接 第一光纤 802和第二光纤 803， 该第一光纤 802和第二光纤 803分别为第一共程段 和第二共程段的传输媒介。 第一偏振段 401和第二偏振段 402分别采用第三光纤 8 04和第四光纤 805作为传输媒介。 第一光纤 802的另一端通过第一偏振分光单元 7 01连接着第三光纤 804的一端和第四光纤 805的一端， 在第二光纤 803的另一端通 过第二偏振分光单元 702连接着第三光纤 804的另一端和第四光纤 805的另一端， 第一偏振分光单元 701和第二偏振分光单元 702将 S光反射至第三光纤 804， 将 P光 透射至第四光纤 805。

[0036] 在本实施例中， 如图 1， 输出单元 50可以设置于共程光路段， 即设置于第一光 纤 802或者第二光纤 803上。 当第一频率激光和第二频率激光传输方向相同 吋， 输出单元 50采用单向输出单元， 当第一频率激光和第二频率激光传输方向相反 吋， 输出单元 50采用双向输出单元 503。

[0037] 在本实施例中， 如图 2， 输出单元 50也可以设置于第一偏振段 401和第二偏振段 402， 即在第三光纤 804上设置第一输出单元 501， 在第四光纤 805上设置第二输 出单元 502。

[0038] 进一步参考图 1， 为了进一步防止第一频率激光和第二频率激光 受到逆向激光 的干扰， 可以在第三光纤 804和第四光纤 805上各设一个隔离器 90。 当第一频率 激光和第二频率激光同向传输吋， 隔离器还可以设置于第一光纤 802或者第二光 纤 803上。

[0039] 在本实施例中， 激光在谐振腔中传输会有损耗， 为了避免第一谐振腔和第二谐 振腔的光功率相差过大， 可以在第三光纤 804和第四光纤 805上各设置一个可调 衰减单元 100， 或者在二者之一上设置一个可调衰减单元 100。

[0040] 在本实施例中， 还可以在第一光纤 802或第二光纤 803上设置单纵模单元 110， 或者在第三光纤 804和第四光纤 805上各设置一单纵模单元 110， 用于实现激光器 的单纵模， 以便实现激光的高相干性， 甚至接近于理想相干光源。 该单纵模单 元 110可以是窄带滤波器， 也可以是由两个准直透镜和二者之间的 F-P干涉仪构成 的单元。

[0041] 实施例二：

[0042] 如图 3， 在本发明第二实施例中， 双频光源装置具有上述基本结构， 即： 泵浦 单元 10、 耦合单元 20、 谐振腔单元、 增益介质 30和输出单元 50， 本实施例不进 行重复说明。 在本实施例中， 共程光路段和非共程光路段形成环形的谐振腔 单 元， 且采用自由空间传输。 即， 本发明第二实施例提供的双频光源装置与实施 例一提供的双频光源装置不同的是， 本实施例将传输媒介变换为自由空间， 而 不是采用光纤。 由于采用自由空间传输， 上述耦合单元 20可采用双色镜， 并且 增加若干个反射镜 120与该双色镜形成环形光路。 上述增益介质 30为独立的增益 器件。 或者， 增益介质 30采用增益气体， 该增益气体由一容器密封， 该容器的 两端直接无间隙对接于相邻器件， 或者， 该容器的两端密封且距离相邻器件还 有一段自由空间。

[0043] 进一步地， 还可以在泵浦单元 10和耦合单元 20之间设置准直聚焦单元 60。

[0044] 在输出方面， 优选在共程光路上设置输出单元 50， 具体可以包括一输出镜 504 ， 当第一频率激光和第二频率激光同向传输吋， 可以通过该输出镜 504输出。 若 第一频率激光和第二频率激光反向传输吋， 也可以在输出镜 504输出。 还可以在 输出镜 504的一个输出方向设置棱镜 505， 在该输出镜 504的另一输出方向设置半 反半透镜 506， 第一频率激光经过该棱镜 505反射至半反半透镜 506， 第二频率激 光由输出镜 504直接向半反半透镜 506输出， 两束激光于半反半透镜 506处同方向 输出， 待使用吋进行分离。

[0045] 当然， 以上输出方式仅是优选方案， 也可以在第一偏振段 401和第二偏振段 402 上设置输出单元 50。

[0046] 与上述实施例一相同地， 还可以在第一偏振段 401和第二偏振段 402上各设一隔 离器 90， 或者当第一频率激光和第二频率激光同向传输 吋， 于共程光路段上设 置隔离器 90。

[0047] 进一步地， 还可以如实施例一在第一偏振段 401和第二偏振段 402上各设置一单 纵模单元 110， 或者在共程光路段设置一单纵模单元 110。

[0048] 进一步地， 还可以如实施例一在第一偏振段 401或者第二偏振段 402上设置可调 衰减单元 100。 或者在第一偏振段 401和第二偏振段 402上各设置一可调衰减单元

100。

[0049] 实施例三：

[0050] 如图 4， 在本发明第三实施例中， 双频光源装置具有上述基本结构， 即： 泵浦 单元 10、 耦合单元 20、 谐振腔单元、 增益介质 30和输出单元 50， 本实施例不进 行重复说明。 在本实施例中， 共程光路段和非共程光路段形成环形的谐振腔 单 元， 且采用自由空间和光纤混合传输。 即， 本发明第三实施例提供的双频光源 装置与实施例一提供的双频光源装置不同的是 ， 使第一偏振段 401和第二偏振段 402分别通过第五光纤 806和第六光纤 807传输， 使共程光路段通过自由空间传输 ， 增益介质 30可以为独立的增益器件； 或者增益介质 30采用增益气体， 该增益 气体由一容器密封， 该容器的两端直接无间隙对接于相邻器件， 或者该容器的 两端密封且距离相邻器件还有一段自由空间。 或者， 使第一偏振段 401和第二偏 振段 402分别通过自由空间传输， 使共程光路段通过光纤传输。 当共程光路段采 用自由空间传输吋， 耦合单元 20优选采用双色镜， 并增加若干个反射镜 120与该 双色镜形成环形光路。 当共程光路段采用光纤传输吋， 耦合单元 20可以采用波 分复用器， 并在第一偏振段 401和第二偏振段 402中增加若干反射镜 120以形成两 条独立光路。

[0051] 关于输出方面， 当共程光路段为自由空间传输吋， 输出单元 50可以设置于共程 光路段， 其结构同实施例二所述， 本实施例不再赘述。 输出单元 50也可以设置 于第一偏振段 401和第二偏振段 402， 具体地， 在第一偏振段 401设置第一输出单 元 501， 在第二偏振段 402设置第二输出单元 502。 当共程光路段为光纤传输吋， 输出单元 50优选设置在共程光路段， 采用一个单向或双向输出单元即可。

[0052] 同上述实施例一所示， 该双频光源装置还可以在适当位置设置隔离器 90、 可调 衰减单元和单纵模单元， 其设置位置和工作原理如实施例一或二所示， 具体不 再赘述。

[0053] 細：

[0054] 如图 5， 在本发明第四实施例中， 双频光源装置具有上述基本结构， 即： 泵浦 单元 10、 耦合单元 20、 谐振腔单元、 增益介质 30和输出单元 50， 本实施例不进 行重复说明。 在本实施例中， 共程光路段和非共程光路段形成线形的谐振腔 单 元， 即直腔结构。 且传输媒介为全光纤， 增益介质 30采用独立增益器件或者与 共程光路段的光纤合二为一。 其中， 共程光路段包括第一共程段和第二共程段 ， 泵浦单元 10、 耦合单元 20、 第一共程段、 非共程光路段、 第二共程段和输出 单元 50依序设置， 增益介质 30设置于第一共程段或者第二共程段， 第一共程段 通过第一偏振分光单元 701连接第一偏振段 401的一端和第二偏振段 402的一端， 第二共程段通过第二偏振分光单元 702连接第一偏振段 401的另一端和第二偏振 段 402的另一端。 耦合单元 20、 第一共程段、 第一偏振段 401、 第二共程段和输 出单元 50或腔镜形成直腔型的第一谐振腔， 耦合单元 20、 第一共程段、 第二偏 振段 402、 第二共程段和输出单元 50或腔镜形成直腔型的第二谐振腔。

[0055] 进一步地， 上述第一共程段采用第七光纤 808， 增益介质 30设置于第七光纤 808 上， 上述第二共程段采用第八光纤 809， 非共程光路段的第一偏振段 401采用第 九光纤 810， 第二偏振段 402采用第十光纤 811， 第九光纤 810和第十光纤 811的一 端通过第一偏振分光单元 701连接于第七光纤 808， 第九光纤 810和第十光纤 811 的另一端通过第二偏振分光单元 702连接于第八光纤 809。

[0056] 在本实施例中， 第一偏振分光单元 701和第二偏振分光单元 702将 S光反射至第 九光纤 810， 将 P光透射至第十光纤 811。

[0057] 在图 5所示的双频光源装置中， 在第八光纤 809末端设置输出单元 50， S光和 P光 分别在第一谐振腔和第二谐振腔振荡形成激光 ， 输出单元 50兼作腔镜和输出。 [0058] 在另一实施例中， 如图 6， 可以在第九光纤 810和第十光纤 811上分别设置第一 输出单元 501和第二输出单元 502， 此吋需要在第八光纤的末端设置腔镜 140， 如 图 6。

[0059] 在本实施例中， 还可以在第七光纤 808或者第八光纤 809上设置单纵模单元 110 ， 或者在第九光纤 810和第十光纤 811上各设一单纵模单元 110。

[0060] 在本实施例中， 还可以在第九光纤 810或者第十光纤 811上设置可调衰减单元 10 0， 或者在第九光纤 810和第十光纤 811上各设一可调衰减单元 100。

[0061] 仞 1 :

[0062] 如图 7， 在本发明第五实施例中， 双频光源装置具有上述基本结构， 即： 泵浦 单元 10、 耦合单元 20、 谐振腔单元、 增益介质 30和输出单元 50， 本实施例不进 行重复说明。 在本实施例中， 共程光路段和非共程光路段形成线形的谐振腔 单 元， 即直腔结构。 其中， 共程光路段仅包括第三共程段 130， 泵浦单元 10、 耦合 单元 20、 第三共程段 130、 非共程光路段和输出单元 50依序设置， 输出单元 50包 括第一输出单元 501和第二输出单元 502， 第一输出单元 501设置于第一偏振段 40 1的端部， 第二输出单元 502设置于第二偏振段 402的端部。 增益介质 30设置于第 三共程段 130， 第三共程段 130通过第三偏振分光单元 703连接第一偏振段 401的 一端和第二偏振段 402的一端。 耦合单元 20、 第三共程段 130、 第一偏振段 401和 第一输出单元 501构成第一谐振腔， 耦合单元 20、 第三共程段 130、 第二偏振段 4 02和第二输出单元 502构成第二谐振腔。 通过第三偏振分光单元 703可使 S光在第 一谐振腔中传输， 使 P光在第二谐振腔中传输。

[0063] 进一步地， 上述第三共程段 130、 第一偏振段 401和第二偏振段 402均采用光纤 作为传输媒介， 或者均采用自由空间作为传输媒介， 或者采用光纤和自由空间 混合传输。 当第三共程段 130采用光纤传输吋， 增益介质 30采用独立增益器件或 者与第三共程段 130的光纤合二为一。 当第三共程段 130采用自由空间传输吋， 增益介质 30可采用独立增益器件； 或者采用增益气体， 该增益气体由一容器密 封， 该容器的两端直接无间隙对接于相邻器件， 或者该容器的两端密封且距离 相邻器件还有一段自由空间。

[0064] 在本实施例中， 还可以在第一偏振段 401和第二偏振段 402上设置单纵模单元 11 0， 或者在第三共程段 130上设一单纵模单元 110。

[0065] 在本实施例中， 还可以在第一偏振段 401和第二偏振段 402上设置可调衰减单元

100， 或者， 在第一偏振段 401或第二偏振段 402设一可调衰减单元 100。

[0066] 实施例六：

[0067] 如图 8， 在本发明第六实施例中， 双频光源装置具有上述基本结构， 即： 泵浦 单元 10、 耦合单元 20、 谐振腔单元、 增益介质 30和输出单元 50， 本实施例不进 行重复说明。 在本实施例中， 共程光路段和非共程光路段形成线形的谐振腔 单 元， 即直腔结构， 且传输媒介为自由空间。 增益介质 30采用独立增益器件； 或 者增益介质 30采用增益气体， 该增益气体由一容器密封， 该容器的两端直接无 间隙对接于相邻器件， 或者该容器的两端密封且距离相邻器件还有一 段自由空 间。 具体地， 本实施例与实施例四提供的双频光源装置类似 ， 其共程光路段包 括第一共程段和第二共程段， 耦合单元 20、 第一共程段、 非共程光路段、 第二 共程段和输出单元 50依序设置， 增益介质 30设置于第一共程段或者第二共程段 ， 第一共程段通过第一偏振分光单元 701连接第一偏振段 401的一端和第二偏振 段 402的一端， 第二共程段通过第二偏振分光单元 702连接第一偏振段 401的另一 端和第二偏振段 402的另一端。 耦合单元 20、 第一共程段、 第一偏振段 401、 第 二共程段和输出单元 50形成直腔型的第一谐振腔， 耦合单元 20、 第一共程段、 第二偏振段 402、 第二共程段和输出单元 50形成直腔型的第二谐振腔。 区别在于 ， 第一共程段、 非共程光路段和第二共程段均采用自由空间传 输， 即可通过空 气传输， 而不需采用光纤。 在本实施例中， 需增加若干反射镜 120， 使第一偏振 分光单元 701和第二偏振分光单元 702反射的 S光按照一定的路径传输。 输出单元 50优选设置于第二偏振分光单元 702的输出方向。

[0068] 同样地， 本实施例也可以在第一偏振段 401和第二偏振段 402上设置单纵模单 元 110， 或者在第一共程段或第二共程段上设一单纵模 单元 110。

[0069] 还可以在第一偏振段 401和第二偏振段 402上设置可调衰减单元 100， 或者， 在 第一偏振段 401或第二偏振段 402设一可调衰减单元 100。

[0070] 仞 I七：

[0071] 如图 9， 在本发明第七实施例中， 双频光源装置具有上述基本结构， 即： 泵浦 单元 10、 耦合单元 20、 谐振腔单元、 增益介质 30和输出单元 50， 本实施例不进 行重复说明。 在本实施例中， 共程光路段和非共程光路段形成线形的谐振腔 单 元， 即直腔结构， 且传输媒介为自由空间和光纤的组合。 具体地， 本实施例与 实施例四提供的双频光源装置类似， 其共程光路段包括第一共程段和第二共程 段， 耦合单元 20、 第一共程段、 非共程光路段、 第二共程段和输出单元 50依序 设置， 增益介质 30设置于第一共程段或者第二共程段， 第一共程段通过第一偏 振分光单元 701连接第一偏振段 401的一端和第二偏振段 402的一端， 第二共程段 通过第二偏振分光单元 702连接第一偏振段 401的另一端和第二偏振段 402的另一 端。 耦合单元 20、 第一共程段、 第一偏振段 401、 第二共程段和输出单元 50形成 直腔型的第一谐振腔， 耦合单元 20、 第一共程段、 第二偏振段 402、 第二共程段 和输出单元 50形成直腔型的第二谐振腔。 区别在于， 第一共程段和第二共程段 均采用自由空间传输， 即可通过空气传输， 而不需采用光纤， 增益介质 30为设 置在第一共程段或第二共程段的增益器件。 或者增益介质 30采用增益气体， 该 增益气体由一容器密封， 该容器的两端直接无间隙对接于相邻器件， 或者该容 器的两端密封且距离相邻器件还有一段自由空 间。 第一偏振段 401和第二偏振段 402采用光纤传输。 输出单元 50优选设置于第二偏振分光单元 702的输出方向， 当然也可以在第一偏振段 401和第二偏振段 402各设置一个输出单元 50。

[0072] 在另一实施例中， 还可以将第一共程段和第二共程段的传输媒介 设为光纤， 增 益介质 30与第一共程段或第二共程段的光纤合二为一� �� 或者采用独立增益器件

[0073] 将第一偏振段 401和第二偏振段 402的传输媒介设为自由空间。 输出单元 50优选 设置于第一共程段或第二共程段。

[0074] 同样地， 本实施例也可以在第一偏振段 401和第二偏振段 402上设置单纵模单 元 110， 或者在第一共程段或第二共程段上设一单纵模 单元 110。

[0075] 还可以在第一偏振段 401和第二偏振段 402上设置可调衰减单元 100， 或者， 在 第一偏振段 401或第二偏振段 402设一可调衰减单元 100。

[0076] 本发明实施例提供的双频光源装置采用特殊的 谐振腔单元， 即两个谐振腔共用 相同泵浦单元 10和增益介质 30， 即能够获得不同频率激光， 又可采用该双频激 光进行外差干涉。 与传统的双频光源装置相比， 其频率调节容易， 调节范围大 ， 且抗干扰性强。

如上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保 护范围之内。