专利名称：宽温激光模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光系统，尤其涉及一种超宽温度、大功率的小型激光模组。
背景技术：
随着现在科技的不断发展，激光的应用范围也在迅速扩展，例如医疗仪器、建筑测量、指示、军事、航天等。这些方面的应用都要求激光器在超宽温度范围内保持高功率的激光输出。而目前市场上的激光模组只能在较窄的温度带宽内正常工作，当环境温度超过50度后，激光器无法长时间的工作，或者正常工作激光模组需要大尺寸的冷却装置，这对一些可移动、结构简单的系统，实用的可操作性不强。宽温小型激光模组系统需要满足1、整个模组的体积小；2、在宽的温度范围内模组输出功率稳定。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供了一种宽温激光模组，其实现小体积模组在宽温度范围内高的输出功率；使不同温度带宽的两束或多束激光配合使用；同时提高了输出光束的噪声频率，在特定设备仪器上使用时，人的视觉系统对由激光噪声带来的波动、断线等问题的感知不敏感。本发明的宽温激光模组的技术方案是这样的其包括至少两束温度带宽不同的激光束，两束激光束经 光束合成镜合成一束输出，各激光束可分别调节。优化地，每束激光束都包括激光谐振腔，激光谐振腔内包括泵浦源、激光晶体、谐振腔镜。优化地，一个激光谐振腔内的激光经过光束合成镜反射后和另一个激光谐振腔的激光束合束后经输出耦合镜输出。优化地，两个激光谐振腔分别经耦合透镜组耦合后再经光束合成镜输出。优化地，泵浦源是单管LD或者是LD阵列；LD能量聚焦进晶体的方式是直接耦合式的或者是透镜耦合式的；LD泵浦光通过聚焦透镜耦合进激光晶体中，激光晶体是产生的基频光晶体和产生倍频光晶体组成三明治型或者自倍频系列；晶体端面直接作腔镜，输入端镀有基频光和倍频光高反膜，晶体输出端镀有基频光高反膜以及倍频光增透膜，或者通过独立的腔镜形成谐振腔，晶体端面镀基频光和倍频光增透膜。优化地，光束合成镜是一种对光的偏振敏感的薄片或棱镜。优化地，输出耦合透镜采用正、负透镜结合方式。优化地，宽温激光模组外设置壳体，壳体上设置光束出口。本技术方案其包括至少两束温度带宽不同的激光束，两束激光束经光束合成镜合成一束输出，各激光束可分别调节，实现小体积模组在宽温度范围内高的输出功率；使不同温度带宽的两束或多束激光配合使用；同时提高了输出光束的噪声频率。本技术方案每束激光束都包括激光谐振腔，激光谐振腔内包括泵浦源、激光晶体、谐振腔镜，泵浦源是单管LD或者是LD阵列；LD能量聚焦进晶体的方式是直接耦合式的或者是透镜耦合式的；LD泵浦光通过聚焦透镜耦合进激光晶体中，激光晶体是产生的基频光晶体和产生倍频光晶体组成三明治型或者自倍频系列；晶体端面直接作腔镜，输入端镀有基频光和倍频光高反膜，晶体输出端镀有基频光高反膜以及倍频光增透膜，或者通过独立的腔镜形成谐振腔，晶体端面镀基频光和倍频光增透膜，激光晶体按一定的相位匹配角切割，目前市场上利用较广红、绿、蓝三基色，都可以通过不同晶体切割方向来实现。本技术方案的光束合成镜是一种对光的偏振敏感的薄片(或棱镜)，将相同波长的不同偏振方向的激光光束合成一束，实现更高功率的激光输出。它是基于这样的原理，对一种偏振方向(P态)的光高透，对另一种偏振方向(s态)的光高反。光束合成镜对可以根据不同的耦合光束波长，设计不同入射角度的光束合成镜片(或者光束合成棱镜)。设计过程中将光束合成镜和一片全反镜以一定角度安置于一固定工装中，使光束转换部分更加紧凑，系统更加小型化。本技术方案的输出耦合透镜采用正、负透镜结合方式实现高质量的激光输出，在较远距离上保持小的光斑尺寸和高的功率密度。本技术方案有以下技术效果
宽温度范围内输出通过晶体切割方向的不一致或者晶体调试方位的不一致，使两套激光腔输出的光束功率随温度变化特性不一样，即对应不同的温度范围，存在着部分交叉重叠；通过温度反馈及电路控制，可以将任何一束光无法实现的工作由两束光共同完成。宽温度范围内更高功率输出解决普通模组在高温条件(50度以上)下无法正常工作，或者单一激光束没法实现更高功率输出的难题，采用光束合成镜将两束激光合成一束，实现更高功率输出，同时可对两束激光分别调节，实现更宽范围内的激光输出。提高光束输出 噪声频率两束激光光束合成一束，很大程度上提高了输出噪声频率，当模组用在特定仪器上时，由于频率间隔内光点走过的长度小于人眼的分辨能力，由此可以在一定程度上解决目前难以攻克的断线问题。体积小由于没有大的散热装置和电路控制，所以模组设计可以满足目前市场对激光器小型化需求。目前我们利用此方案，可以做到口径< 10mm、长度< 50mm的激光模组
本发明的宽温激光模组实现了小体积、宽温、更高功率的激光模组，设计工装紧凑，便于移动携带，可以广泛应用在一些对于体积要求比较严格的应用，如军事，测量等需要温度范围较宽的行业。
图1是本发明的实施例1的结构示意 图2是本发明的实施例2的结构示意 图3是本发明的实施例3的结构示意图。1-第一激光谐振腔、2-第二激光谐振腔、3-第一激光束、4-第二激光束、5-全反镜、6-光束合成镜、7-输出稱合透镜、8-合成光束、9-第一稱合透镜组、10-第二稱合透镜组、11-激光谐振腔、12-激光束、13-耦合透镜组。
具体实施例方式实施例1 :
本实施例的款温激光模组其包括两束温度带宽不同的激光束，两束激光束经光束合成镜合成一束输出，各激光束可分别调节。每束激光束都包括激光谐振腔，激光谐振腔内包括泵浦源、激光晶体、谐振腔镜。一个激光谐振腔内的激光经过光束合成镜反射后和另一个激光谐振腔的激光束合束后经输出耦合镜输出。两个激光谐振腔分别经耦合透镜组耦合后再经光束合成镜输出。泵浦源是单管LD ；LD能量聚焦进晶体的方式是直接耦合式的；LD泵浦光通过聚焦透镜耦合进激光晶体中，激光晶体是产生的基频光晶体和产生倍频光晶体组成三明治型；晶体端面直接作腔镜，输入端镀有基频光和倍频光高反膜，晶体输出端镀有基频光高反膜以及倍频光增透膜。光束合成镜是一种对光的偏振敏感的薄片或棱镜。输出耦合透镜米用正、负透镜结合方式。宽温激光模组外设置壳体，壳体上设置光束出口。本实施例先对第一激光谐振腔I和第二激光谐振腔2出来的第一激光束4和第二激光5束分别整形后,再由全反镜5和光束合成镜6进行合成,然后由输出I禹合镜7合成合成光束8从从壳体的光束出口输出。实施例2 本实施例和实施例1的区别在于，本实施例先对第一激光谐振腔I和第二激光谐振腔2发出的第一激光束3和第二激光束4分别经过第一耦合透镜组9和第二透镜组10后，再由全反镜5和光束合成镜6合成合成光束8进行输出。实施例3
本实施例为同时输出两列合成光束的组合宽温激光模组，其由两个实施例2的激光模组组成，四个激光谐振腔I形成四束激光光束2，经过四个耦合透镜组3后，再经全反镜和光束合成镜合成两束合成光束输出。实施例4
本实施例和实施例3的区别在于，本实施例由两组实施例1的激光模组组成。
权利要求
1.一种宽温激光模组，其特征在于其包括至少两束温度带宽不同的激光束，两束激光束经光束合成镜合成一束输出，各激光束可分别调节。
2.根据权利要求1所述的宽温激光模组，其特征在于每束激光束都包括激光谐振腔， 激光谐振腔内包括泵浦源、激光晶体、谐振腔镜。
3.根据权利要求2所述的宽温激光模组，其特征在于一个激光谐振腔内的激光经过光束合成镜反射后和另一个激光谐振腔的激光束合束后经输出I禹合镜输出。
4.根据权利要求2所述的宽温激光模组，其特征在于两个激光谐振腔分别经耦合透镜组I禹合后再经光束合成镜输出。
5.根据权利要求2所述的宽温激光模组，其特征在于泵浦源是单管LD或者是LD阵列；LD能量聚焦进晶体的方式是直接耦合式的或者是透镜耦合式的；LD泵浦光通过聚焦透镜耦合进激光晶体中，激光晶体是产生的基频光晶体和产生倍频光晶体组成三明治型或者自倍频系列；晶体端面直接作腔镜，输入端镀有基频光和倍频光高反膜，晶体输出端镀有基频光高反膜以及倍频光增透膜，或者通过独立的腔镜形成谐振腔，晶体端面镀基频光和倍频光增透膜。
6.根据权利要求2所述的宽温激光模组,其特征在于光束合成镜是一种对光的偏振敏感的薄片或棱镜。
7.根据权利要求2所述的宽温激光模组，其特征在于输出耦合透镜采用正、负透镜结合方式。
8.根据权利要求2所述的宽温激光模组，其特征在于宽温激光模组外设置壳体，壳体上设置光束出口。
全文摘要
本发明涉及一种激光系统，尤其涉及一种超宽温度、大功率的小型激光模组，本发明提供了一种宽温激光模组，其实现小体积模组在宽温度范围内高的输出功率；使不同温度带宽的两束或多束激光配合使用；同时提高了输出光束的噪声频率，在特定设备仪器上使用时，人的视觉系统对由激光噪声带来的波动、断线等问题的感知不敏感，其包括至少两束温度带宽不同的激光束，两束激光束经光束合成镜合成一束输出，各激光束可分别调节。
文档编号H01S5/0683GK103050886SQ20121056962
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者邱港, 马世建, 于祥生 申请人:青岛镭创光电技术有限公司