低功耗微型化人眼安全激光器的制造方法
【专利摘要】一种低功耗微型化人眼安全激光器，属于固体激光【技术领域】，在军用和民用测距领域有着广阔的应用前景。该激光器包括LD泵浦源、快轴准直镜、聚焦镜、激光增益介质、被动调Q晶体、LD泵浦源底座、晶体支架、电极、外罩，结构紧凑简单、体积小。激光器将LD泵浦源，快轴准直镜，聚焦镜，激光增益介质，被动调Q晶体高度集成，最大化的减小体积；低功耗、便携。整个激光器不需要主动冷却，同时由于其功耗低，可采用电池供电，节能、方便携带。
【专利说明】低功耗微型化人眼安全激光器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种低功耗微型化人眼安全激光器，属于固体激光【技术领域】，在军用和民用测距领域有着广阔的应用前景。
【背景技术】
[0002]激光测距技术在军事和民用方面都有着广泛的应用。激光测距机以其重量轻、体积小、操作简单速度快而准确等优点(其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一)被广泛用于地形测量，战场测量，坦克，飞机，舰艇和火炮对目标的测距，测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。它是提高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。
[0003]激光测距是激光在军事上应用最早和最成熟的技术。激光测距机的使用大大地提高了坦克、火炮等武器的首发命中率，在当代局部战争和外科手术式攻击行动中激光精确制导武器显示了巨大的威力。但原来的军用激光测距机由于发射波长的原因，使得其很容易在瞬间对光最敏感的人眼造成极大的伤害，在战场和训练中容易给人员带来致盲的危险。因此，对人眼安全波段激光的研究就变得十分有意义，人眼安全是激光测距机重要的发展趋势之一。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种低功耗、微型化、低成本的人眼安全脉冲激光器。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种低功耗微型化人眼安全激光器，该激光器包括LD泵浦源1、快轴准直镜2、聚焦镜3、激光增益介质4、被动调Q晶体5、LD泵浦源底座6、晶体支架7、电极8、外罩9 ;其中，LD泵浦源I发出的激光束依次经过快轴准直镜2、聚焦镜3、激光增益介质4、被动调Q晶体5，最终射出；所述LD泵浦源底座6 —端与LD泵浦源I固定，另一端设置有电极8 ;所述激光增益介质4、被动调Q晶体5安装在晶体支架7上；所述晶体支架7用来承载聚焦镜3、激光增益介质4和被动调Q晶体5，同时晶体支架7还作为连接件，将激光器的关键部件连接成一个整体，实现了各个部件的高度集成化；所述晶体支架7的连接端采用圆形设计，免去了连接时的对准步骤，方便安装。
[0006]LD泵浦源1、快轴准直镜2、聚焦镜3、激光增益介质4、被动调Q晶体5共同组成激光器核心部件；所述外罩9安装固定在LD泵浦源底座6上,激光器核心部件均置于在外罩9的内部且形成密闭空间，共同形成本实用新型所述的激光器。
[0007]所述LD泵浦源I为单个或多个半导体二极管。
[0008]所述快轴准直镜2是用来压缩半导体二极管快轴的发散角。
[0009]所述聚焦镜3是用来将半导体泵浦光聚焦进入激光增益介质。
[0010]所述激光增益介质4是Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃，采用块状结构，在靠近聚焦镜的一面镀泵浦光波长的增透膜和1535nm高反膜，另一面镀1535nm增透膜。
[0011]所述被动调Q晶体5是Co2+: spinel,在靠近激光增益介质的一面镀1535nm增透膜，另一面镀1535nm半透半反膜和泵浦光波长的全反膜。
[0012]所述LD泵浦源底座6采用紫铜基底，这样LD泵浦源底座6既起到固定LD泵浦源I的作用，也可以对LD泵浦源I进行很好的散热。
[0013]所述晶体支架7同样采用紫铜材料，增强整体的散热性能。
[0014]所述的低功耗微型化人眼安全激光器可以采用电池供电。
[0015]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果。
[0016]1、结构紧凑简单、体积小。激光器将LD泵浦源，快轴准直镜，聚焦镜，激光增益介质，被动调Q晶体闻度集成，最大化的减小体积；
[0017]2、低功耗、便携。整个激光器不需要主动冷却，同时由于其功耗低，可采用电池供电，节能、方便携带。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本激光器工作原理不意图。
[0019]图2为本激光器的二维结构示意图。
[0020]图3为本激光器的三维立体示意图。
[0021]图4是本激光器的外观图。
[0022]图中:1、LD泵浦源，2、快轴准直镜，3聚焦镜，4、激光增益介质，5、被动调Q晶体，6、LD泵浦源底座，7、晶体支架，8、电极，9、外罩。
具体实施例
[0023]下面结合附图1至图4对本实用新型作进一步说明。
[0024]如图1-4所示，一种低功耗微型化人眼安全激光器，该激光器包括LD泵浦源1、快轴准直镜2、聚焦镜3、激光增益介质4、被动调Q晶体5、LD泵浦源底座6、晶体支架7、电极8、外罩9。激光器腔型选择平平腔。激光增益介质是Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃，采用块状结构，在靠近聚焦镜的一面镀泵浦光波长的增透膜和1535nm高反膜，另一面镀1535nm增透膜。
[0025]被动调Q晶体是Co2+: spinel，在靠近激光增益介质的一面镀1535nm增透膜，另一面镀1535nm半透半反膜和泵浦光波长的全反膜。激光器体积Φ30mm*30mm，输出激光单脉冲能量130 μ J，脉宽5ns，重复频率10Hz，光束质量M2 = 1.3。
[0026]首先将做好快轴准直的LD泵浦源I封装到LD泵浦源底座6上，LD泵浦源底座6我们采用紫铜基底，这样LD泵浦源底座6既起到固定LD泵浦源I的作用，也可以对LD泵浦源I进行很好的散热。晶体支架7用来承载聚焦镜3、激光增益介质4和被动调Q晶体5，同时晶体支架7还作为连接件，将激光器的关键部件连接成一个整体，实现了各个部件的高度集成化，连接端的圆形设计，免去了连接时的对准步骤，方便安装。晶体支架7同样采用紫铜材料，增强整体的散热性能。电极8用来连接外部电源，给LD泵浦源I供电，供电电压3v，电流2A。外罩9用来封闭光路。
【权利要求】
1.一种低功耗微型化人眼安全激光器，其特征在于:该激光器包括LD泵浦源(I)、快轴准直镜(2)、聚焦镜(3)、激光增益介质(4)、被动调Q晶体(5)、LD泵浦源底座￠)、晶体支架(7)、电极(8)、外罩(9);其中，LD泵浦源(I)发出的激光束依次经过快轴准直镜(2)、聚焦镜(3)、激光增益介质(4)、被动调Q晶体(5)，最终射出；所述LD泵浦源底座(6) —端与LD泵浦源⑴固定，另一端设置有电极⑶；所述激光增益介质(4)、被动调Q晶体(5)安装在晶体支架(7)上；所述晶体支架(7)用来承载聚焦镜(3)、激光增益介质(4)和被动调Q晶体(5)，同时晶体支架(7)还作为连接件，将激光器的关键部件连接成一个整体，实现了各个部件的高度集成化；所述晶体支架(7)的连接端采用圆形设计，免去了连接时的对准步骤，方便安装； LD泵浦源(I)、快轴准直镜(2)、聚焦镜(3)、激光增益介质(4)、被动调Q晶体(5)共同组成激光器核心部件；所述外罩(9)安装固定在LD泵浦源底座(6)上，激光器核心部件均置于在外罩(9)的内部且形成密闭空间，共同形成本发明所述的激光器。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗微型化人眼安全激光器，其特征在于:所述LD泵浦源(I)为单个或多个半导体二极管。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗微型化人眼安全激光器，其特征在于:所述快轴准直镜(2)是用来压缩半导体二极管快轴的发散角。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗微型化人眼安全激光器，其特征在于:所述聚焦镜(3)是用来将半导体泵浦光聚焦进入激光增益介质。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗微型化人眼安全激光器，其特征在于:所述激光增益介质(4)是Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃，采用块状结构，在靠近聚焦镜的一面镀泵浦光波长的增透膜和1535nm高反膜，另一面镀1535nm增透膜。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗微型化人眼安全激光器，其特征在于:所述被动调Q晶体(5)是Co2+:Spinel，在靠近激光增益介质的一面镀1535nm增透膜，另一面镀1535nm半透半反膜和泵浦光波长的全反膜。
7.根据权利要求1所述的一种低功耗微型化人眼安全激光器，其特征在于:所述LD泵浦源底座(6)采用紫铜基底，这样LD泵浦源底座6既起到固定LD泵浦源(I)的作用，也可以对LD泵浦源(I)进行很好的散热。
8.根据权利要求1所述的一种低功耗微型化人眼安全激光器，其特征在于:所述晶体支架(7)同样采用紫铜材料，增强整体的散热性能。
9.根据权利要求1所述的一种低功耗微型化人眼安全激光器，其特征在于:所述的低功耗微型化人眼安全激光器可以采用电池供电。
【文档编号】H01S3/10GK204067846SQ201420333210
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】李强, 惠勇凌, 郭猛, 姜梦华, 雷訇 申请人:北京工业大学