技术特征：
1.一种频率锁定的单频半导体激光器件，其特征在于，包括半导体光源单元、隔离分光单元、二向色性原子蒸气激光稳频单元、激光管壳；所述二向色性原子蒸气激光稳频单元中至少包括加线圈的气体参比池、1/4波片、偏振分光棱镜、左探测、下探测和信号处理背板；所述加线圈的气体参比池用于提供稳频所需的原子气室，1/4波片与偏振分光棱镜用于分离线偏振光的左旋圆偏振成分及右旋圆偏振成分；其中，将左旋圆偏振成分、右旋圆偏振成分通过原子气室后透射谱的差值形成的类色散谱线作为反馈控制信号，对半导体光源进行稳频控制。2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述半导体光源单元与所述隔离分光单元、所述隔离分光单元与所述二向色性原子蒸气激光稳频单元之间均相耦合，且所述半导体光源单元、所述隔离分光单元和所述二向色性原子蒸气激光稳频单元均集成于所述激光管壳内。3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述半导体光源单元包括微型tec1、单频半导体激光芯片、热敏电阻、陶瓷基板、快轴准直镜、慢轴准直镜；其中，单频半导体激光芯片、热敏电阻、快轴准直镜、慢轴准直镜均通过共晶或者胶粘的方式固定于陶瓷基板上，陶瓷基板通过焊接方式固定于微型tec1上。4.根据权利要求3所述的器件，其特征在于，所述单频半导体激光芯片用作光源，快轴准直镜与慢轴准直镜分别用于对光源进行快、慢轴进行准直，热敏电阻用于监测光源附近温度。5.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述分光隔离单元包括光隔离器、1/2波片和第一偏振分光棱镜；所述光隔离器用于隔离后续光路的背向反射光或散射光，1/2波片、第一偏振分光棱镜分别用于偏振分光和偏振提纯。6.根据权利要求5所述的器件，其特征在于，在所述第一偏振分光棱镜后添加聚焦透镜、1/2波片、保偏光纤实现保偏光纤输出。7.根据权利要求5所述的器件，其特征在于，所述二向色性原子蒸气激光稳频单元中还包括第二偏振分光棱镜，所述第一偏振分光棱镜和所述第二偏振分光棱镜构成双反结构，提供稳频所需激光。8.根据权利要求7所述的器件，其特征在于，第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜之间添加扩束单元提高信号处理背板输出的信噪比。9.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，左探测和下探测均用于探测通过气室后的光信号，信号处理背板用于对左探测和下探测进行i/v转换并做差，以产生用于稳频的类色散信号。10.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述激光管壳至少包括底板、围框、引脚，用于提供导热、支撑、气密环境和电气接口。
技术总结
本发明提供一种频率锁定的单频半导体激光器件，该器件包括半导体光源单元、隔离分光单元、二向色性原子蒸气激光稳频单元、激光管壳；所述二向色性原子蒸气激光稳频单元中至少包括加线圈的气体参比池、1/4波片、偏振分光棱镜、左探测、下探测和信号处理背板；所述加线圈的气体参比池用于提供稳频所需的原子气室，1/4波片与偏振分光棱镜用于分离线偏振光的左旋圆偏振成分及右旋圆偏振成分。该方案可以实现单频半导体激光光源与稳频单元的器件级集成，大大缩小光路体积，降低器件复杂度，提升光学稳定性，保障稳频激光精度。保障稳频激光精度。保障稳频激光精度。
技术研发人员：高俊 毛海岑 陈新文 熊波涛 池皓 王斌
受保护的技术使用者：华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所）
技术研发日：2021.10.29
技术公布日：2022/3/11