微固态激光发射装置制造方法及图纸

本申请适用于固体激光发射模块技术领域，提供了微固态激光发射装置，该装置包括：激光二极管

【技术实现步骤摘要】
微固态激光发射装置


[0001]本申请属于固体激光发射模块
，尤其涉及微固态激光发射装置
。

技术介绍

[0002]微固态激光器是一种使用激光二极管抽运，高掺杂晶体材料作为增益介质的一种小型全固态激光器
。
由于微固态激光器的腔长较短，一般控制在毫米级别，极大地缩短了谐振腔内的光子寿命，从而更容易实现超窄脉冲激光输出，且其输出光束质量好
、
激光亮度高，也更容易实现单纵模激光输出
。
也正是由于其结构紧凑
、
窄脉宽
、
寿命长和光束质量优良等特点，
1064nm
微固态激光器技术成熟，并对应红外大气窗口，成为了各类激光雷达的主要光源，被广泛应用于激光测距
、
环保检测
、
遥感
、
军事对抗和远程拉曼测量等领域
。
[0003]1064nm
微固态脉冲激光器广泛的应用前景也对其输出指标提出了更高的需求，特别是脉冲峰值功率和单脉冲能量指标方面，同时，在更加恶劣的环境温度下也要保证工作稳定性
。
然而，小型化的特点必然会导致晶体散热困难，达到一定规模后，
1064nm
微固态激光器输出的脉冲峰值功率和单脉冲能量指标攀升变得极为困难
。
同时，在宽温区工作状态下，
LD
泵浦源辐射的中心波长产生漂移，会偏离
Nd:YAG
晶体的吸收峰，导致微固态激光模块的转换效率降低，模块的工作稳定性也会大大降低，严重影响了装载仪器的测量精度
。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了微固态激光发射装置，以实现激光发射装置温度的恒定，进而提升装置的转换效率和工作稳定性
。
[0005]本申请是通过如下技术方案实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种微固态激光发射装置，包括：激光二极管
、
准直聚焦系统
、
键合晶体
、
热沉和半导体制冷器
。
[0007]激光二极管
、
准直聚焦系统
、
键合晶体固定于热沉的上方，热沉固定于半导体制冷器上方
。
[0008]激光二极管用于产生高能脉冲激光
。
[0009]准直聚焦系统用于对高能脉冲激光进行调制，得到调制光
。
[0010]键合晶体用于将调制光转换为信号光，并输出信号光
。
[0011]热沉用于吸收激光二极管
、
准直聚焦系统和键合晶体工作时产生的热量
。
[0012]半导体制冷器用于为热沉散热
。
[0013]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，准直聚焦系统包括：准直透镜和聚焦透镜
。
准直透镜用于将高能脉冲激光调整为平行光
。
聚焦透镜用于将平行光聚焦成调制光
。
[0014]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，聚焦透镜的焦距可调
。
[0015]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，键合晶体包括：入射镜
、
增益介质和输出镜
。
入射镜和输出镜分别位于增益介质的两端
。
增益介质位于入射镜和输出镜的中间
。
调制光通过入射镜输入增益介质，增益介质将调制光转换为信号光，信号光通过输出镜从增
益介质中输出
。
[0016]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，增益介质为
Nd
3+
掺杂浓度渐变的
Nd:YAG
增益介质
。
[0017]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，键合晶体为
Nd:YAG/Cr:YAG
键合晶体
。
入射镜为增益介质上材料为
Nd:YAG
一端的镀膜，输出镜为增益介质上材料为
Cr:YAG
一端的镀膜
。
[0018]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，激光二极管为高功率波长锁定激光二极管
。
[0019]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，微固态激光发射装置，还包括：管壳
。
半导体制冷器通过烧焊的方式固定于管壳内部
。
[0020]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，管壳中充氮气
。
[0021]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，热沉为钨铜热沉
。
[0022]本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
[0023]本申请通过半导体制冷器
(Thermo Electric Cooler
，
TEC)
对微固态激光发射装置进行恒定控温，以确保激光二极管在一定的温度变化范围内稳定输出高能脉冲激光，实现了激光发射装置温度的恒定，又因
TEC
拥有散热的功能，使得装置能在更广的温度区间内正常工作，保证了输出功率的稳定性和脉冲能量的稳定性
。
[0024]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书
。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0026]图1是本申请一实施例提供的微固态激光发射装置的结构示意图
。
具体实施方式
[0027]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构
、
技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例
。
然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请
。
在其它情况中，省略对众所周知的系统
、
装置
、
电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述
。
[0028]应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征
、
整体
、
步骤
、
操作
、
元素和
/
或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征
、
整体
、
步骤
、
操作
、
元素
、
组件和
/
或其集合的存在或添加
。
[0029]还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和
/
或”是指相关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种微固态激光发射装置，其特征在于，包括：激光二极管
、
准直聚焦系统
、
键合晶体
、
热沉和半导体制冷器；所述激光二极管
、
所述准直聚焦系统
、
所述键合晶体固定于所述热沉的上方，所述热沉固定于所述半导体制冷器上方；所述激光二极管用于产生高能脉冲激光；所述准直聚焦系统用于对所述高能脉冲激光进行调制，得到调制光；所述键合晶体用于将所述调制光转换为信号光，并输出所述信号光；所述热沉用于吸收所述激光二极管
、
所述准直聚焦系统和所述键合晶体工作时产生的热量；所述半导体制冷器用于为所述热沉散热
。2.
如权利要求1所述的微固态激光发射装置，其特征在于，所述准直聚焦系统包括：准直透镜和聚焦透镜；所述准直透镜用于将所述高能脉冲激光调整为平行光；所述聚焦透镜用于将所述平行光聚焦成所述调制光
。3.
如权利要求2所述的微固态激光发射装置，其特征在于，所述聚焦透镜的焦距可调
。4.
如权利要求1至3任一项所述的微固态激光发射装置，其特征在于，所述键合晶体包括：入射镜
、
增益介质和输出镜；所述入射镜和所述输出镜分别位于所述增益介质的两端；所述增益介质位于所述入射镜和所述输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯晨阳，王媛媛，孙芮，马汉超，孙奕涛，房玉锁，程义涛，张厚博，崔璐，崔绍晖，沈牧，李松松，李晓红，张港，申正坤，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：