一种波长稳定的激光器的制作方法

1.本实用新型涉及激光器技术领域，尤其涉及一种波长稳定的激光器。


背景技术：

2.作为一种被广泛应用在材料加工、医疗美容、军工、通信等领域的激光器，半导体激光器虽然具有体积小，重量轻，电光转换效率高等优点，但其同样也存在一定的缺陷，即半导体激光器会因外部环境中的温度变化或零部件的老化，而导致输出波长发生改变。
3.为解决上述问题，现有的厂家大多会在激光器的外部增设一温度调节系统，该温度调节系统可将激光器的外部温度维持在一个相对稳定的状态，进而使得激光器的输出波长能够保持相对稳定，具体的结构请参阅专利cn202021937288.2中公开的半导体激光器波长稳定系统，其缺点在于：温度调节系统会增加整个激光器的体积。
4.故亟需一种波长稳定的激光器，以解决现有的半导体激光器存在的结构不够紧凑的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，有必要提供一种波长稳定的激光器，以解决现有的半导体激光器存在的结构不够紧凑的问题。
6.本实用新型提供一种波长稳定的激光器，包括感应组件、半导体激光芯片、光纤、第一温度调节组件以及控制模块；
7.所述感应组件、半导体激光芯片以及光纤依次间隔设置，所述半导体激光芯片用于所述光纤和感应组件分别发射相同波长的激光，以在所述感应组件、半导体激光芯片以及光纤之间形成第一光路和第二光路，所述第一温度调节组件用于调节所述半导体激光芯片的温度；
8.所述控制模块与所述感应组件和第一温度调节组件电连接，所述感应组件用于感应所述激光的波长，并产生补偿信号，所述控制模块用于根据所述补偿信号控制所述第一温度调节组件的输出功率。
9.进一步的，所述第一温度调节组件包括辅助热沉、第一热沉以及第一温度调节器，所述半导体激光芯片与所述辅助热沉固定连接，所述辅助热沉与所述第一热沉固定连接，所述第一热沉与所述第一温度调节器固定连接，所述控制模块与所述第一温度调节器电连接，以控制所述第一温度调节器的输出功率。
10.进一步的，所述波长稳定的激光器还包括第一准直透镜，所述第一准直透镜固定设置于所述第一光路上，且位于所述半导体激光芯片和光纤之间。
11.进一步的，所述波长稳定的激光器还包括第一光隔离器，所述第一光隔离器固定设置于所述第一光路上，且位于所述第一准直透镜和光纤之间。
12.进一步的，所述波长稳定的激光器还包括聚焦透镜，所述聚焦透镜固定设置于所述第一光路上，且位于所述第一光隔离器和光纤之间。
13.进一步的，所述半导体激光芯片为dfb激光芯片，所述感应组件包括光滤波器、光探测器以及第二温度调节组件，所述光滤波器和光探测器沿光路方向依次设置于所述第二光路上，所述控制模块与所述光探测器电连接，所述控制模块用于根据所述光探测器产生的电信号控制所述第一温度调节组件的输出功率，所述第二温度调节组件用于调节控制所述光滤波器和所述光探测器的温度。
14.进一步的，所述第二温度调节组件包括第二热沉以及第二温度调节器，所述光滤波器与所述第二热沉固定连接，所述第二热沉与所述第二温度调节器固定连接。
15.进一步的，所述第二温度调节组件还包括导热环框，所述导热环框套设于所述光滤波器的外部，且与所述第二热沉固定连接。
16.进一步的，所述感应组件还包括第二准直透镜，所述第二准直透镜固定设置于所述第二光路上，且位于所述半导体激光芯片和所述光滤波器之间。
17.进一步的，所述感应组件还包括第二光隔离器，所述第二光隔离器固定设置于所述第二光路上，且位于所述第二准直透镜和所述光滤波器之间。
18.相较于现有技术，本实用新型提供的波长稳定的激光器的有益效果为：该激光器在其中设置了由感应组件、第一温度调节组件和控制模块组成的波长补偿组件，在半导体激光芯片的输出波长发生变化时，控制模块会根据感应组件产生的补偿信号，调节半导体激光芯片的温度，进而使得激光器的输出波长能够维持在一个相对稳定的状态。与现有技术中设置有温度调节系统的激光器相比，本实用新型提供的波长稳定的激光器的结构更加紧凑。
附图说明
19.图1为本实用新型提供的波长稳定的激光器一优选实施例的结构示意图；
20.图2为本实用新型提供的波长稳定的激光器中，第一温度调节组件一优选实施例的结构示意图；
21.图3为本实用新型提供的波长稳定的激光器中，感应组件一优选实施例的结构示意图；
22.图4为本实用新型提供的波长稳定的激光器中，光滤波器和第二温度调节组件一优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
24.请参阅图1，本实用新型提供了一种波长稳定的激光器，该激光器包括感应组件1、半导体激光芯片2、光纤3、第一温度调节组件4以及控制模块(图中未示出)。所述感应组件1、半导体激光芯片2以及光纤3依次间隔设置，所述半导体激光芯片2用于向所述光纤3和感应组件1分别发射相同波长的激光，以在所述感应组件1、半导体激光芯片2以及光纤3之间形成第一光路和第二光路，其中，一束激光由所述光纤3射出，另一束激光打在所述感应组件1的感应部位，并使所述感应组件1根据所述激光的波长产生补偿信号。
25.所述控制模块与所述感应组件1和第一温度调节组件4电连接，在所述感应组件1产生的补偿信号传递至所述控制模块后，所述控制模块可根据所述补偿信号控制所述第一温度调节组件4的输出功率，进而对所述半导体激光芯片2的温度进行调节。
26.需要说明的是，所述第一温度调节组件4可为现有技术中任意一种能够实现温度调节的组件，所述控制模块可为现有技术中任意一种能够实现上述控制功能的控制模块(如at89c51单片机)、控制电路等，本实用新型对此不作限制。
27.在所述激光器运行过程中，所述半导体激光芯片2会向所述感应组件1和光纤3发射相同波长的激光，其中，一束激光会打在所述光纤3上，并由所述光纤3直接射出，另一束激光会打在所述感应组件1上，当所述半导体激光芯片2的输出波长发生变化时，所述感应组件1会产生补偿信号，并将所述补偿信号发送至所述控制模块，所述控制模块会根据所述补偿信号，通过所述第一温度调节组件4对所述半导体激光芯片2的温度进行调节，进而使得所述半导体激光芯片2的输出波长能够维持在一个相对稳定的状态。与现有技术中设置有温度调节系统的激光器相比，本实用新型提供的波长稳定的激光器的结构更加紧凑。
28.请参阅图1和图2，在更为具体的实施例中，所述第一温度调节组件4包括辅助热沉41、第一热沉42以及第一温度调节器43，所述半导体激光芯片2的底部与所述辅助热沉41的顶部固定连接，所述辅助热沉41的底部与所述第一热沉42的顶部固定连接，所述第一热沉42的底部与所述第一温度调节器43的顶部固定连接，所述控制模块与所述第一温度调节器43电连接，所述控制模块用于控制所述第一温度调节器43的输出功率，进而对所述半导体激光芯片2的温度进行调节。
29.请参阅图1，作为优选的实施例，所述波长稳定的激光器还包括第一准直透镜5，所述第一准直透镜5固定设置于所述第一光路上，且位于所述半导体激光芯片2和光纤3之间。所述第一准直透镜5可将所述第一光路中由所述半导体激光芯片2射向所述光纤3的发散光转换为平行光束。
30.请继续参阅图1，作为优选的实施例，所述波长稳定的激光器还包括第一光隔离器6，所述第一光隔离器6固定设置于所述第一光路上，且位于所述第一准直透镜5和光纤3之间。所述第一光隔离器6可降低所述第一光路中由所述光纤3射向所述第一准直透镜5的反射光的强度。
31.请继续参阅图1，作为优选的实施例，所述波长稳定的激光器还包括聚焦透镜7，所述聚焦透镜7固定设置于所述第一光路上，且位于所述第一光隔离器6和光纤3之间。所述聚焦透镜7可将所述第一光路中由所述第一光隔离器6射向所述光纤3的激光汇聚到所述光纤3中。
32.请参阅图1和图3，作为优选的实施例，所述半导体激光芯片2为dfb激光芯片，所述感应组件1包括光滤波器11、光探测器12以及第二温度调节组件13，所述光滤波器11和光探测器12沿光路方向依次设置于所述第二光路上，所述光探测器12在接收到由所述光滤波器11过滤后的激光后，会根据激光的强度产生电信号，并将所述电信号传递给所述控制模块。
33.所述控制模块与所述光探测器12电连接，所述控制模块可根据所述电信号控制所述第一温度调节组件4的输出功率，进而控制所述半导体激光芯片2的输出波长。
34.当所述半导体激光芯片2的输出波长变长时，照射在所述光探测器12的激光的强度会变小(变大)，所述光探测器12产生的电信号便会变小(变大)，所述控制模块在接收到
变小(变大)的电信号后，便会增大(减小)所述第一温度调节组件4的输出功率，进而使得所述半导体激光芯片2的温度变低、波长变短；当所述半导体激光芯片2的输出波长变短时，则与上述描述相反。
35.需要说明的是，在所述半导体激光芯片2的输出波长变长时，照射在所述光探测器12的激光的强度会变大还是变小主要取决于所述光滤波器11的透射光谱是与所述半导体激光芯片2发射的激光的上升沿对应还是下降沿对应，本实用新型对此不作限定。而所述控制模块则可为现有技术任意一种能够实现上述调节功能的模块、电路，本实用新型同样对此不作限定。
36.所述第二温度调节组件13用于调节所述光滤波器11的温度，进而使所述光滤波器11的透射光谱保持在一个相对稳定的状态。
37.请参阅图4，作为优选的实施例，所述第二温度调节组件13包括第二热沉131以及第二温度调节器132，所述光滤波器11的底部与所述第二热沉131的顶部固定连接，所述第二热沉131的底部与所述第二温度调节器132的顶部固定连接。所述第二温度调节器132可通过所述第二热沉131对所述光滤波器11的温度进行调节，进而使得所述光滤波器11的透射光谱能够保持在一个相对稳定的状态。
38.请继续参阅图4，作为优选的实施例，所述第二温度调节组件13还包括u型导热环框133，所述u型导热环框133套设于所述光滤波器11的外部，且与所述第二热沉131固定连接。所述u型导热环框133用于增加所述光滤波器11与所述第二热沉131的接触面积，从而使得所述第二热沉131能够实现更好的温度调节效果。
39.请参阅图3，作为优选的实施例，所述感应组件1还包括第二准直透镜14，所述第二准直透镜14固定设置于所述第二光路上，且位于所述半导体激光芯片2和所述光滤波器11之间。所述第二准直透镜14可将所述第二光路中由所述半导体激光芯片2射向所述光滤波器11的发散光转换为平行光束。
40.请继续参阅图3，作为优选的实施例，所述感应组件1还包括第二光隔离器15，所述第二光隔离器15固定设置于所述第二光路上，且位于所述第二准直透镜14和所述光滤波器11之间。所述第二光隔离器15可降低所述第二光路中由所述光滤波器11射向所述第二准直透镜14的反射光的强度。
41.为了更好地理解本实用新型，以下结合图1至图4对本实用新型进行详细说明：
42.在所述激光器运行过程中，所述半导体激光芯片2会向所述感应组件1和光纤3发射相同波长的激光，其中，一束激光会在依次穿过所述第一准直透镜5、第一光隔离器6以及聚焦透镜7后，打在所述光纤3上，并由所述光纤3直接射出，另一束激光会在依次穿过所述第二准直透镜14、第二光隔离器15以及光滤波器11后，打在所述光探测器12上。
43.当所述半导体激光芯片2的输出波长发生变化时，所述光探测器12的电信号同样会发生变化，之后，所述控制模块会根据所述电信号的变化调整所述第一温度调节组件4的输出功率，进而使得所述半导体激光芯片2的输出波长能够维持在一个相对稳定的状态。
44.综上所述，本实用新型提供的波长稳定的激光器的有益效果为：该激光器在其中设置了由感应组件、第一温度调节组件和控制模块组成的波长补偿组件，在半导体激光芯片的输出波长发生变化时，控制模块会根据感应组件产生的补偿信号，调节半导体激光芯片的温度，进而使得激光器的输出波长能够维持在一个相对稳定的状态。与现有技术中设
置有温度调节系统的激光器相比，本实用新型提供的波长稳定的激光器的结构更加紧凑。
45.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。