应用于地铁限界检测的激光器的制作方法

本实用新型涉及一种激光器，尤其涉及一种应用于地铁限界检测的激光器。

背景技术：

本实用新型提出一种应用于地铁限界检测的激光器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种设计新颖的应用于地铁限界检测的激光器。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为：

设计一种应用于地铁限界检测的激光器，包括半导体激光二极管、非球面镜、第一正镜、第二正镜、第三正镜、鲍威尔棱镜；所述非球面镜与第一正镜通过光纤通信连接；所述光纤的端部与第一正镜之间、第一正镜与第二正镜之间、第二正镜与第三正镜之间、第三正镜与鲍威尔棱镜之间的间距依次为1.50mm、6.00mm、5.50mm、2.50mm。

所述半导体激光二极管、非球面镜、光纤集成于光纤耦合半导体激光管内并通过主体壳体封装，所述第二正镜、第三正镜、鲍威尔棱镜通过镜头壳体封装，所述镜头壳体安装于所述主体壳体前端。

所述主体壳体包括安装座、扣在安装座上的外壳，所述光纤耦合半导体激光管通过固定座安装于外壳内的安装座上，所述外壳的前端侧壁上开设有透光孔，所述第一正镜通过第一正镜固定套筒安装在安装座上；所述光纤的端部通过fc光纤连接器设置于第一正镜的侧部，且fc光纤连接器的端部位于第一正镜固定套筒内面对所述第一正镜并与第一正镜间隔设置。

所述镜头壳体包括两端开口的外固定筒，外固定筒固定在外壳的前端侧壁上且透光孔位于外固定筒内；靠近所述透光孔处的所述外固定筒内固定有所述第二正镜，所述外固定筒的中部固定有所述第三正镜，所述第三正镜外侧的外固定筒另一端部内固定有鲍威尔棱镜，所述外固定筒的外侧端部被外扣盖固定，所述外扣盖螺纹连接在所述外固定筒上，与所述鲍威尔棱镜相对设置的外扣盖的端部侧壁上开设有供激光线束射出的通孔。

本实用新型的有益效果在于：

本设计可满足高速数据采集和高频率精确测量的条件，其激光器机械尺寸可以为145×74×55(mm)，重量0.9kg，其小功耗于可用于便携供电系统中，如电池供电，可集成在很小的空间内进行工作。

附图说明

图1为本实用新型中的各镜片设置关系示意图；

图2为本实用新型中的应用于地铁限界检测的激光器剖面结构示意图；

图3为本设计的应用于地铁限界检测的激光器其激光能量分布图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

实施例1：一种应用于地铁限界检测的激光器，参见图1至图3。

包括半导体激光二极管7、非球面镜6、第一正镜4、第二正镜3、第三正镜2、鲍威尔棱镜1；所述非球面镜6与第一正镜4通过光纤5通信连接；所述光纤的端部与第一正镜之间、第一正镜与第二正镜之间、第二正镜与第三正镜之间、第三正镜与鲍威尔棱镜之间的间距依次为1.50mm、6.00mm、5.50mm、2.50mm。

具体来说，所述半导体激光二极管、非球面镜、光纤集成于光纤耦合半导体激光管8内(此技术为现有技术，其光纤耦合半导体激光管为现有技术产品，市售均可购买到，本实施例不再对其结构进行赘述)，并通过主体壳体封装，所述第二正镜3、第三正镜2、鲍威尔棱镜1通过镜头壳体封装，所述镜头壳体安装于所述主体壳体前端。

具体来说，所述主体壳体包括安装座32、扣在安装座32上的外壳31，所述光纤耦合半导体激光管8通过固定座安装于外壳内的安装座32上，所述外壳31的前端侧壁上开设有透光孔52，所述第一正镜4通过第一正镜固定套筒51安装在安装座上；所述光纤的端部通过fc光纤连接器41设置于第一正镜4的侧部，且fc光纤连接器41的端部位于第一正镜固定套筒内面对所述第一正镜并与第一正镜间隔设置。

具体来说，所述镜头壳体包括两端开口的外固定筒13，外固定13筒固定在外壳的前端侧壁上且透光孔位于外固定筒内；靠近所述透光孔52处的所述外固定筒内固定有所述第二正镜3，所述外固定筒的中部21固定有所述第三正镜2，所述第三正镜2外侧的外固定筒另一端部内固定有鲍威尔棱镜1，所述外固定筒的外侧端部被外扣盖12固定，所述外扣盖12螺纹连接在所述外固定筒13上，与所述鲍威尔棱镜相对设置的外扣盖的端部侧壁上开设有供激光线束射出的通孔11。

本设计中，其鲍威尔棱镜的材质为k9，直径为9mm，通光面为9.0mm，出光角度20°@830nm，折射率为1.52。

其第一正镜的材质为k9,焦距f＝30，直径为10mm，中心厚度为3.20mm，折射率为1.52，830。

其第二正镜的材质为k9,焦距f＝15，直径为10mm，中心厚度为2.20mm，折射率为1.52，曲率半径1为-7.04，曲率半径2为-9.20。

其第三正镜的材质为k9,焦距f＝15，直径为5mm，中心厚度为1.55mm，折射率为1.52，曲率半径为-7.75。

其光纤的数值孔径na为0.22，芯径为105um，长度为2m。

其光纤耦合半导体激光管的功率2w，波长830nm，数值孔径na为0.22，芯径为105um，长度为2m。

本产品在工作中，其内置光纤激光器件，经过非球面镜6、第一正镜4、第二正镜3、第三正镜2、鲍威尔棱镜1后可产生线型结构激光，出光水平偏角小于0.01°，如图3所示，其能量均匀分布大于85％。可满足高速数据采集和高频率精确测量的条件；其次本设计的激光器机械尺寸可以为145×74×55(mm)，重量0.9kg，其小功耗于可用于便携供电系统中，如电池供电，可集成在很小的空间内进行工作。

本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。

技术特征：

1.一种应用于地铁限界检测的激光器，包括半导体激光二极管；其特征在于：还包括非球面镜、第一正镜、第二正镜、第三正镜、鲍威尔棱镜；所述非球面镜与第一正镜通过光纤通信连接；所述光纤的端部与第一正镜之间、第一正镜与第二正镜之间、第二正镜与第三正镜之间、第三正镜与鲍威尔棱镜之间的间距依次为1.50mm、6.00mm、5.50mm、2.50mm。

2.如权利要求1所述的应用于地铁限界检测的激光器，其特征在于：所述半导体激光二极管、非球面镜、光纤集成于光纤耦合半导体激光管内并通过主体壳体封装，所述第二正镜、第三正镜、鲍威尔棱镜通过镜头壳体封装，所述镜头壳体安装于所述主体壳体前端。

3.如权利要求2所述的应用于地铁限界检测的激光器，其特征在于：所述主体壳体包括安装座、扣在安装座上的外壳，所述光纤耦合半导体激光管通过固定座安装于外壳内的安装座上，所述外壳的前端侧壁上开设有透光孔，所述第一正镜通过第一正镜固定套筒安装在安装座上；所述光纤的端部通过fc光纤连接器设置于第一正镜的侧部，且fc光纤连接器的端部位于第一正镜固定套筒内面对所述第一正镜并与第一正镜间隔设置。

4.如权利要求3所述的应用于地铁限界检测的激光器，其特征在于：所述镜头壳体包括两端开口的外固定筒，外固定筒固定在外壳的前端侧壁上且透光孔位于外固定筒内；靠近所述透光孔处的所述外固定筒内固定有所述第二正镜，所述外固定筒的中部固定有所述第三正镜，所述第三正镜外侧的外固定筒另一端部内固定有鲍威尔棱镜，所述外固定筒的外侧端部被外扣盖固定，所述外扣盖螺纹连接在所述外固定筒上，与所述鲍威尔棱镜相对设置的外扣盖的端部侧壁上开设有供激光线束射出的通孔。

技术总结
本实用新型提供一种设计新颖的应用于地铁限界检测的激光器，包括半导体激光二极管、非球面镜、第一正镜、第二正镜、第三正镜、鲍威尔棱镜；所述非球面镜与第一正镜通过光纤通信连接；所述光纤的端部与第一正镜之间、第一正镜与第二正镜之间、第二正镜与第三正镜之间、第三正镜与鲍威尔棱镜之间的间距依次为1.50mm、6.00mm、5.50mm、2.50mm。

技术研发人员：李晓群
受保护的技术使用者：陕西硕维光电科技有限公司
技术研发日：2019.12.05
技术公布日：2020.07.28