专利名称：整体腔全固化单频倍频激光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光器，具体地说属于一种整体厚壁腔结构的全固化单频倍频激光器。
现有的全固化单频倍频激光器，大部分是由分离元器件装配在低热膨胀系数材料如石英、花岗岩或殷钢制成的基座上。其优点是易构成、好调节，而且可以在谐振腔内插入各种元器件，使激光器以不同方式运转。但是，这种结构的激光器，难以确保通过生产流水线作业批量生产出达到产品质量要求的激光器产品，也难以解决激光器产品在科研、生产、野外使用时的高稳定性、高可靠性。
本发明的目的是提供一种机械结构稳定、光路防尘效果好、有良好的温度控制的全固化单频倍频激光器。
本发明所提供的整体腔全固化单频倍频激光器，由激光泵浦源、泵浦光整形系统、谐振腔构成，其特征在于激光器所有元器件固定在整体厚壁腔体上，并在整体腔设置腔镜微调装置，在腔体上方盖有腔盖，密封，在腔体的底面与底板之间装有半导体制冷块，底板又与散热垫块紧密结合，底板上方又盖有激光器外壳和端盖。
所述的整体厚壁腔体是根据全固化激光器的泵浦源、整形系统、谐振腔形的光学元件的特定位置，选取导热性能好的材料如铝材，通过精密机械加工而成，该整体厚壁腔体中设有激光泵浦源固定面、整形系统固定孔、聚焦透镜固定孔、腔镜装卡固定孔、腔镜装卡固定面、激光晶体固定孔、导热材料充填槽、倍频晶体固定孔和隔离器固定孔。
所述的微调装置是在整体腔的腔壁上设置螺母、腔外调节螺钉、动片、拉簧，腔镜固定在动片上。通过转动腔外调节螺钉即可达到微调腔镜的目的。
为了保证激光器的稳定性，在激光器设置便于导热的晶体调节架，即在该晶体调节架与腔体之间的导热材料充填槽中填有浆状导热材料。
所述腔盖是用透明平板材料制成，如玻璃、有机玻璃等。
所述谐振腔是环行腔，也可以是折叠腔。
总之，采用该整体厚壁腔装配成的全固化激光器具有机械结构稳定、光路防尘好、有良好的温度控制效果。
以下对照附图对本发明作进一步的详细说明。
附
图1是本发明激光器结构示意图附图2是本发明整体厚壁腔结构(去盖后)俯视图附图3是本发明腔镜微调结构示意图附图4是本发明晶体调节架示意图附图5是本发明附图4的A-A剖面中1是激光器外壳，用铁皮制成；3是整体厚壁腔腔体，它是根据全固化激光器的泵浦源、整形系统、谐振腔形的光学元件的特定位置，选取导热性能好的材料如铝材，通过精密机械加工而成的整体厚壁空腔；2是盖在腔体上方的用于密封的腔盖，用玻璃或有机玻璃制成；6为半导体制冷块，置于整体厚壁腔腔体底部与铝制底板5之间，7是铝制散热垫块，它们共同构成激光器的散热系统；4是端盖，8是挡光板，均为金属材料制成；9为进线口。
整体厚壁腔结构图中10为泵浦源固定面、11是整形系统固定孔、12是聚焦透镜固定孔、19是腔镜装卡固定孔、A、B、C是腔镜装卡固定面、14是激光晶体固定孔、13、15、18是导热材料充填槽、17是倍频晶体固定孔、16是隔离器固定孔，它们是根据激光器光路设计加工而成的各元器件的固定位置。
图中所述的腔镜微调装置，是在整体腔的腔壁上设置铜螺母、腔外调节螺钉22、动片29、拉簧25、26构成，腔镜固定在动片29上。转动腔外调节螺钉22，即可达到微调腔镜的目的。
为了保证激光器稳定性，在激光器中设置由导热棒34、导热块35、制冷块36、晶体架37、热敏电阻38、晶体39、绝热套40构成的便于导热的晶体调节架，即在该晶体调节架与腔体(3)之间的导热材料充填槽(13、15、18)中填有浆状无挥发的导热材料(33)。激光器装配过程中，晶体的调整是在腔外采用三维微调节器完成。
与现有技术相比本发明具有如下特点本发明激光器，采用通过精密机械加工而成的整体腔作为基座装配而成，其机械结构的稳定性明显提高。
整个激光器光路元器件都装配在一个密闭的整体腔内，具有很好的防尘作用；在激光器装配调整完成、加盖密封后，仍然可以利用腔外微调装置进行微调，将激光器调至最佳状态。
在激光器中采用镀银紫铜做激光晶体、非线性晶体的导热支架，并与整体腔的腔壁密合连接，用半导体制冷元件正反向控稳，精度达1％；另外整体腔再用外壳和底板封装，用外壳和底板以及散热垫块作为热沉对整体腔进行正反向控温，所以本发明具有良好的温度控制效果。
本发明激光器具优良的性能，激光功率稳定性小于±1％，频率漂移小于15MHz(1分钟内)，可广泛用于精密测量、通讯、国防、科学研究等方面。
权利要求
1．一种整体腔全固化单频倍频激光器，由激光泵浦源、泵浦光整形系统、谐振腔构成，其特征在于激光器所有元器件固定在整体厚壁腔体(3)上，并设置有腔镜微调装置，在腔体上方盖有腔盖(2)，密封，在腔体(3)的底面与底板(5)之间装有半导体制冷块(6)，底板(5)又与散热垫块(7)紧密结合，底板(5)上方又盖有激光器外壳(1)和端盖(4)。
2．根据权利要求1所述的整体腔全固化单频倍频激光器，其特征是所述的整体厚壁腔体(3)中设有激光泵浦源固定面(10)、整形系统固定孔(11)、聚焦透镜固定孔(12)、腔镜装卡固定孔(19)、腔镜装卡固定面(A、B、C)、激光晶体固定孔(14)、导热材料充填槽(13、15、18)、倍频晶体固定孔(17)和隔离器固定孔(16)。
3．根据权利要求1所述的整体腔全固化单频倍频激光器，其特征是所述的微调装置是在整体腔的腔镜装卡固定面(A、B、C)设置铜螺母、腔外调节螺钉(22)、动片(29)、拉簧(25、26)，腔镜固定在动片(29)上。
4．根据权利要求1所述的整体腔全固化单频倍频激光器，其特征是在激光晶体固定孔(14)设置便于导热的晶体调节架，该晶体调节架与腔体(3)之间的导热材料充填槽(13、15、18)中填有浆状导热材料(33)。
5．根据权利要求1所述的整体腔全固化单频倍频激光器，其特征是所述腔盖(2)是透明平板材料制成。
6．根据权利要求1所述的整体腔全固化单频倍频激光器，其特征是所述谐振腔是环行腔，也可以是折叠腔。
全文摘要
一种整体腔全固化单频倍频激光器,由激光泵浦源、泵浦光整形系统、谐振腔构成,其特征在于激光器所有元器件固定在整体厚壁腔体内并密封。采用该整体厚壁腔装配成的激光器具有机械结构稳定、光路防尘好、有良好的温度控制效果。
文档编号H01S5/00GK1305252SQ0012144
公开日2001年7月25日 申请日期2000年7月24日 优先权日2000年7月24日
发明者王润林, 张宽收, 张靖, 彭堃墀 申请人:山西大学