专利名称：一种激光输出光点稳定的光学结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学结构，尤指应用于激光测量系统中使输出激光光点稳 定的光学结构。 背奈技术
在半导体泵浦激光器中，当输入泵浦源的泵浦电流变化或环境温度变化时， 激光器输出光点位置亦经常同时变化，半导体泵浦的微片式激光器变化尤其明 显。在激光治疗，激光全息，精密计量等光学测量系统中，尤其要求输出的激 光光点稳定。这在很大程度上限制了半导体泵浦激光器特别是半导体泵浦的微 片式激光器在光学测量系统中应用。
一文献号为CN2754113Y的发明提出一种对半导体激光器输出激光进行整形 的装置，其包括LD、准直透镜组、聚焦透镜组、准直透镜和光学滤波器，其中 光学滤波器由毛细管、单模光纤和挡光膜构成，单模光纤设在毛细管中，毛细 管的端面镀有挡光膜，挡光膜中心设有透光圆孔，其直径大等于单模光纤的纤 芯直径。该半导体激光器光束整形装置所述单模光纤需设在毛细管中，还需在 毛细管的端面镀带透光圆孔的挡光膜，且透光圆孔的孔径不得小于单模光纤的 芯径，对镀膜工艺要求高，总之其结构稍复杂，成本较高，不适合用于半导体 泵浦激光器特别是半导体泵浦的微片式激光器。
发明内容
本发明要解决的技术问题是根据光学测量系统对半导体泵浦激光器特别 是半导体泵浦的微片式激光器的要求，提供一种使半导体泵浦激光器输出激光 光点稳定的光学结构，其结构简单、成本低。
本发明的技术方案是 一种激光输出光点稳定的光学结构，其包括泵浦源， 沿泵浦方向依次设置的光学耦合透镜、工作物质、聚焦光学元件、光纤滤波器、 准直光学元件，其中所述光纤滤波器为单模光纤段。
作为优选，本发明所述泵浦源为半导体激光器。
作为优选，本发明所述工作物质为由激光增益介质胶合非线性晶体构成的 微片。
作为优选，本发明所述单模光纤段为保偏单模光纤。
作为优选，本发明所述单模光纤段设置在陶瓷毛细管内且两端面经过光学抛光。
作为优选，本发明所述单模光纤段两端面镀有增透膜。
本发明的有益效果是上述光学结构中单模光纤等效为一个空间滤波器或 小孔光栏，当输入半导体激光器的泵浦电流或环境温度变化时，激光器输出光 点位置同时变化即激光束中心位置产生微小偏移，部分激光将不能进入单纤光 纤纤芯而被损耗掉，只是耦合进单模光纤内的光强发生变化，而单模光纤出射 端面输出光点位置并不发生变化，即保证整个激光器系统输出光点不再发生变
化；从而形成输出光点高度稳定的激光系统。本发明采用一小段单模光纤作为 激光器输出的有效光柱，从而保证输出激光光点位置的稳定，同时占用空间小， 因而可以广泛应用于半导体泵浦的激光器，特别是半导体泵浦的微片激光器， 并使半导体泵浦激光器能广泛应用于光学测量系统，具有结构简单、成本低等 特点。
图l是本发明原理结构图；
具体实施例方式
如图1所示，激光输出光点稳定的光学结构包括泵浦源和沿泵浦方向依次 设置的光学耦合透镜102、工作物质、聚焦光学元件、光纤滤波器、准直光学元
件其中泵浦源可以为弧光灯、闪光灯或激光二极管，本实施例采用激光二极
管即半导体激光器101;光学耦合透镜102由准直透^l竟和聚焦透镜构成；工作物 质可以为单一的Nd:YV04、 Nd: YAG或类似激光晶体，其可以产生相应波长的基 频光，亦可以为本实施例所采用的微片103,其可以产生倍频光或和频光，该微 片由激光增益介质(如Nd:YV04、 Nd: YAG或类似激光晶体)粘合或胶合非线性 晶体(如KTP、 BB0等倍频、和频晶体)构成；聚焦光学元件为会聚透镜104或 会聚透镜组，它可以是单一透镜如自聚焦透镜，亦可以为一透镜组，如由一扩 束望远镜与一会聚透镜组成，它可以将微片激光器输出的激光束107耦合到单 模光纤入射端面的A点；光纤滤波器为单模光纤段105，其可以为非保偏或保偏 单辨光纤，所述单模光纤段105设置在玻璃或陶瓷毛细管内且两端面经过光学 抛光，为减少激光束107的损耗可以在单模光纤入射端面和/或出射端面镀上相 应增透膜。此单模光纤段105;准直光学元件为准直透镜106。
上述光学结构中单模光纤105等效为一个空间滤波器或小孔光栏，当输入 半导体激光器101的泵浦电流或环境温度变化时，激光器输出光点位置同时变 化即激光束107中心位置产生微小偏移，部分激光将不能进入单纤光纤纤芯而 被损耗掉，只是耦合进单模光纤内的光强发生变化，而单模光纤出射端面B点 输出光位置并不发生变化，即保证整个激光器系统输出光点不再发生变化，从
而形成输出光点高度稳定的激光系统。
本发明采用一小段单模光纤作为激光器输出的有效光柱，从而保证输出激 光光点位置的稳定，同时占用空间小，因而可以广泛应用于半导体泵浦的激光 器，特别是半导体泵浦的微片激光器，并使半导体泵浦激光器能广泛应用于光 学测量系统，具有结构简单、成本^f氐等特点。
权利要求
1、一种激光输出光点稳定的光学结构，其包括泵浦源，沿泵浦方向依次设置的光学耦合透镜、工作物质、聚焦光学元件、光纤滤波器、准直光学元件，其特征在于所述光纤滤波器为单模光纤段。
2、 根据权利要求1所述的激光输出光点稳定的光学结构，其特征在于所 述泵浦源为半导体激光器。
3、 根据权利要求1或2所述的激光输出光点稳定的光学结构，其特征在于 所述工作物质为由激光增益介质胶合非线性晶体构成的微片。
4、 根据权利要求1所述的激光输出光点稳定的光学结构，其特征在于所述单模光纤段为保偏单模光纤。
5、 根据权利要求3所述的激光输出光点稳定的光学结构，其特征在于所 述单模光纤段为保偏单模光纤。
6、 根据权利要求l、 2、 4和5中的任何一项所述的激光输出光点稳定的光 学结构，其特征在于所述单;f莫光纤段设置在陶瓷毛细管内且两端面经过光学抛光。
7、 根据权利要求3所述的激光输出光点稳定的光学结构，其特征在于所 述单模光纤段设置在陶瓷毛细管内且两端面经过光学抛光。
8、 根据权利要求6所述的激光输出光点稳定的光学结构，其特征在于所 述单模光纤段两端面镀有增透膜。
9、 根据权利要求7所述的激光输出光点稳定的光学结构，其特征在于所 述单模光纤段两端面镀有增透膜。
全文摘要
一种激光输出光点稳定的光学结构，其包括泵浦源，沿泵浦方向依次设置的光学耦合透镜、工作物质、聚焦光学元件、光纤滤波器、准直光学元件，其中所述光纤滤波器为单模光纤段。上述光学结构中单模光纤等效为一个空间滤波器或小孔光栏，当输入半导体激光器的泵浦电流或环境温度变化时，激光器输出光点位置同时变化，部分激光将不能进入单纤光纤纤芯而被损耗掉，只是耦合进单模光纤内的光强发生变化，而单模光纤出射端面输出光点位置并不发生变化，即保证整个激光器系统输出光点不再发生变化，从而形成输出光点高度稳定的激光系统。所述光学结构可广泛应用于光学测量系统，具有结构简单、成本低等特点。
文档编号G02B6/02GK101359145SQ20081009861
公开日2009年2月4日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者凌吉武, 卢秀爱, 砺 吴, 陈卫民, 马英俊 申请人:福州高意通讯有限公司