一种激光光强和频率的控制器的制作方法

本实用新型涉及激光调控的技术领域，特别涉及一种激光光强和频率的控制器。

背景技术：

激光广泛应用于不同技术领域中，为了使激光能够适应于不同技术领域的参数要求，通常需要对激光进行外部调制以控制激光的光强和频率。目前，主要通过声光调制或者电光调制的方式来实现对激光的光强和频率调制，其中，声光调制是通过外部调制声波振幅使得激光经过声光介质后产生衍射而发生光强和频率的变化，而电光调制则是利用外加电场改变电光晶体的折射率来改变激光的偏振方向，再结合外加棱镜来实现对激光光强和频率的调整。对于声光调整模式而言，其通常是采用正一级衍射光斑或者负一级衍射光斑来实现相应的调制过程，但是对于不同频率的济钢，其正一级或者负一级衍射光斑的衍射角度是不同的，这使得随着激光频率的变化，经过声光调制后出射的激光的传播方向也相应不同在，这在实际应用过程中存在极大的不便；此外，现有的激光调制模块都是采用集成驱动模块的形式制成，其价格高昂并且不能实现数字化操控，这都严重阻碍其推广应用。可见，现有技术的激光光强和频率调制器普遍存在价格高昂和使用不方便的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种激光光强和频率的控制器，该激光光强和频率的控制器通过设置驱动电路部件和激光传播部件，该激光传播部件用于对激光进行传输，该驱动电路部件用于在激光传输过程中对其中的声光晶体施加相应的驱动控制信号，以使激光穿过该声光晶体时能够被进行声光调制，从而达到调整激光光强和频率的目的，该控制器基于该驱动电路部件和该激光传播部件能够在有效范围内控制激光的频率和光强，并且不会改变调制后的激光的传播方向，此外，该控制器还能够将该驱动电路部件和该激光传播部件集成到一个模块中以及通过光纤实现激光的输入与输出，这不仅提高控制器的集成化程度，并且还能够降低控制的生产成本和控制难度，从而使该控制器能够适用于不同激光应用场合中。

本实用新型提供一种激光光强和频率的控制器，其特征在于：

所述激光光强和频率的控制器包括驱动电路部件和激光传播部件；其中，

所述激光传播部件包括用于发射激光的第一光纤准直包和用于接收激光的第二光纤准直包；

在所述第一光纤准直包和所述第二光纤准直包之间依次设置有偏振分光棱镜、第一平凸透镜、第一光阑、声光调节晶体、第二光阑、第二平凸透镜、四分之一波片、第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；

所述驱动电路部件与所述声光调节晶体连接，以向所述声光调节晶体输出驱动控制信号；

进一步，所述第一光纤准直包具有第一光准直件和第一激光端口；

所述第二光纤准直包具有第二光准直件和第二激光端口；

所述第一光准直件和所述第二光准直件均包括4f扩束准直透镜组；

所述第一激光端口和第二激光端口均包括光纤连接口和光纤卡合结构；其中，

所述光纤卡合结构设置于所述光纤连接口周缘，以将外部传输光纤固定于所述光纤连接口上；

进一步，所述声光调节晶体的光输入端口设置于所述第一平凸透镜的焦点位置处；

所述声光调节晶体的光输出端口设置于所述第二平凸透镜的焦点位置处；

所述第一平凸透镜和所述第二平凸透镜的焦距均为150mm；

进一步，所述第一反射镜、所述第二反射镜和所述第三反射镜均分别设置于反射镜调整框上；

所述反射镜调整框用于调整所述第一反射镜、所述第二反射镜或者所述第三反射镜各自相对于激光光束的倾斜角度；

进一步，所述反射镜调整框包括容置框架和若干倾斜度调整杆；其中，

所述容置框架具有中空框架形状，其中空部分用于容置对应的反射镜；

所述若干倾斜度调整杆分布设置于所述容置框架的框架边缘部分，并与所述框架边缘部分抵接接触，以对所述容置框架施加垂直于其所在平面的抵推力；

进一步，每一个所述倾斜度调整杆包括杆安装件和螺纹杆；其中，

所述杆安装件固定设置于所述容置框架的框架边缘部分，并且具有螺纹通孔；

所述螺纹杆穿过所述螺纹通孔、与所述杆安装件螺纹连接；

所述螺纹杆的一端与所述框架边缘部分抵接接触，所述螺纹杆的另一端设置有旋转手柄；

进一步，所述激光光强和频率的控制器还包括底座；

所述激光传播部件中的每一个光学元件均通过固定基座设置于所述底座上；

所述固定基座的底部与所述底座之间还设置有缓冲件；

进一步，所述声光调节晶体包括声光晶体和声波施加件；其中，

所述声波施加件包括晶体容置框和声波生成器；

所述声光晶体设置于所述晶体容置框的内部；

所述声波生成器与所述驱动电路部件信号连接，以接收所述驱动控制信号并根据所述驱动控制信号生成声波；

进一步，所述驱动电路部件包括壳体和驱动功能模块；其中，

所述驱动功能模块设置于所述壳体内；

所述驱动功能模块包括电源、射频信号发生器、混频器、电压放大器、激光频率控制端、激光光强控制端、激光开关控制端和射频信号输出端；

所述电源用于给所述射频信号发生器、混频器和电压放大器供电，所述射频信号输出端通过高频线与所述声光调节晶体连接，并且通过高频线向所述激光频率控制端、所述激光光强控制端和所述激光开关控制端分别输入0-10v的模拟信号，以实现对激光频率、激光光强和激光开断的控制；

进一步，所述壳体上还设置有激光频率控制旋钮、激光光强控制旋钮、混频信号控制旋钮和射频信号控制旋钮。

相比于现有技术，该激光光强和频率的控制器通过设置驱动电路部件和激光传播部件，该激光传播部件用于对激光进行传输，该驱动电路部件用于在激光传输过程中对其中的声光晶体施加相应的驱动控制信号，以使激光穿过该声光晶体时能够被进行声光调制，从而达到调整激光光强和频率的目的，该控制器基于该驱动电路部件和该激光传播部件能够在有效范围内控制激光的频率和光强，并且不会改变调制后的激光的传播方向，此外，该控制器还能够将该驱动电路部件和该激光传播部件集成到一个模块中以及通过光纤实现激光的输入与输出，这不仅提高控制器的集成化程度，并且还能够降低控制的生产成本和控制难度，从而使该控制器能够适用于不同激光应用场合中。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种激光光强和频率的控制器的结构示意图。

附图标记：1、底座；2、第一光纤准直包；3、偏振分光棱镜；4、第一平凸透镜；5、第一光阑；6、声光调节晶体；7、第二光阑；8、第二光阑；9、四分之一波片；10、第一反射镜；11、第二反射镜；12、第三反射镜；13、第二光纤准直包；14、驱动电路部件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1，为本实用新型实施例提供的一种激光光强和频率的控制器的结构示意图。该激光光强和频率的控制器包括驱动电路部件和激光传播部件；其中，

该激光传播部件包括用于发射激光的第一光纤准直包和用于接收激光的第二光纤准直包；

在该第一光纤准直包和该第二光纤准直包之间依次设置有偏振分光棱镜、第一平凸透镜、第一光阑、声光调节晶体、第二光阑、第二平凸透镜、四分之一波片、第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；

该驱动电路部件与该声光调节晶体连接，以向该声光调节晶体输出驱动控制信号。

该激光光强和频率的控制器工作过程具体如下：来自该第一光纤准直包的激光光束通过该偏振分光棱镜后出射成为具有第一偏振态的激光光束，该激光光束依次经过该第一平凸透镜和该第一光阑后被聚焦并入射到该声光调节晶体中，该声光调节晶体在该驱动电路部件的驱动控制下对该激光光束进行声光调制以使该激光光束发生衍射、并生成零级和正负一级的衍射光束，从该声光调节晶体出射的衍射光束依次经过该第二光阑和该第二平凸透镜后只有该正负一级的衍射光束能够继续传播并重新变为平行光束，最后穿过该四分之一波片后转换为具有第二偏振态的激光光束，该具有第二偏振态的激光光束到达该第一反射镜后被反射并沿原路返回，在到达该偏振分光棱镜后改变传播方向并被该第二反射镜和该第三反射镜依次反射，最后从该第二光纤准直包中出射出去，成为经过光强和频率调制的出射激光束，可见该激光光束两次透射穿过该声光调节晶体后，其频率和光强均发生变化，但是该激光光束的传播仍然会按照原有的固定方向进行。

优选地，该第一光纤准直包具有第一光准直件和第一激光端口；

该第二光纤准直包具有第二光准直件和第二激光端口；

该第一光准直件和该第二光准直件均包括4f扩束准直透镜组；

该第一激光端口和第二激光端口均包括光纤连接口和光纤卡合结构；其中，

该光纤卡合结构设置于该光纤连接口周缘，以将外部传输光纤固定于该光纤连接口上；

优选地，该声光调节晶体的光输入端口设置于该第一平凸透镜的焦点位置处；

该声光调节晶体的光输出端口设置于该第二平凸透镜的焦点位置处；

该第一平凸透镜和该第二平凸透镜的焦距均为150mm；

优选地，该第一反射镜、该第二反射镜和该第三反射镜均分别设置于反射镜调整框上；

该反射镜调整框用于调整该第一反射镜、该第二反射镜或者该第三反射镜各自相对于激光光束的倾斜角度；

优选地，该反射镜调整框包括容置框架和若干倾斜度调整杆；其中，

该容置框架具有中空框架形状，其中空部分用于容置对应的反射镜；

该若干倾斜度调整杆分布设置于该容置框架的框架边缘部分，并与该框架边缘部分抵接接触，以对该容置框架施加垂直于其所在平面的抵推力；

优选地，每一个该倾斜度调整杆包括杆安装件和螺纹杆；其中，

该杆安装件固定设置于该容置框架的框架边缘部分，并且具有螺纹通孔；

该螺纹杆穿过该螺纹通孔、与该杆安装件螺纹连接；

该螺纹杆的一端与该框架边缘部分抵接接触，该螺纹杆的另一端设置有旋转手柄；

优选地，该激光光强和频率的控制器还包括底座；

该激光传播部件中的每一个光学元件均通过固定基座设置于该底座上；

该固定基座的底部与该底座之间还设置有缓冲件；

优选地，该声光调节晶体包括声光晶体和声波施加件；其中，

该声波施加件包括晶体容置框和声波生成器；

该声光晶体设置于该晶体容置框的内部；

该声波生成器与该驱动电路部件信号连接，以接收该驱动控制信号并根据该驱动控制信号生成声波；

优选地，该驱动电路部件包括壳体和驱动功能模块；其中，

该驱动功能模块设置于该壳体内；

该驱动功能模块包括电源、射频信号发生器、混频器、电压放大器、激光频率控制端、激光光强控制端、激光开关控制端和射频信号输出端；

该电源用于给所述射频信号发生器、混频器和电压放大器供电，该射频信号输出端通过高频线与该声光调节晶体连接，并且通过高频线向该激光频率控制端、该激光光强控制端和该激光开关控制端分别输入0-10v的模拟信号，以实现对激光频率、激光光强和激光开断的控制；

优选地，该壳体上还设置有激光频率控制旋钮、激光光强控制旋钮、混频信号控制旋钮和射频信号控制旋钮。

具体而言，首先利用电源给该驱动功能模块供电，再通过高频线分别向激光频率控制端、激光光强控制端、激光开关控制端输入0-10v的模拟信号，其中，该模拟信号可由直流电源或数据采集卡等提供，不同电压的模拟信号对应于不同射频信号的频率和幅值，比如对于激光开关控制端，当模拟信号电压为0时，射频信号关闭，当模拟信号电压为10v时,射频信号打开；通过旋转激光频率控制旋钮、激光光强控制旋钮可以调节并校准射频信号的频率和幅值，利用混频信号控制旋钮可以调节射频信号的相位，而射频信号控制旋钮则用于手动控制射频信号的开断；最后产生的射频信号通过射频信号输出端，利用高频线传输给声光调节晶体，通过该驱动功能模块对射频信号的频率、光强和开断的控制实现对激光的频率、光强和开断的控制。

从上述实施例的内容可知，该激光光强和频率的控制器通过设置驱动电路部件和激光传播部件，该激光传播部件用于对激光进行传输，该驱动电路部件用于在激光传输过程中对其中的声光晶体施加相应的驱动控制信号，以使激光穿过该声光晶体时能够被进行声光调制，从而达到调整激光光强和频率的目的，该控制器基于该驱动电路部件和该激光传播部件能够在有效范围内控制激光的频率和光强，并且不会改变调制后的激光的传播方向，此外，该控制器还能够将该驱动电路部件和该激光传播部件集成到一个模块中以及通过光纤实现激光的输入与输出，这不仅提高控制器的集成化程度，并且还能够降低控制的生产成本和控制难度，从而使该控制器能够适用于不同激光应用场合中。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。