一种用于全固态激光器的激光头制造技术

一种用于全固态激光器的激光头，属于激光器技术领域。包括激光器阵列、快轴准直器件、激光晶体和由光学部件组成的谐振腔，还包括45°柱面透镜组，所述的45°柱面透镜组置于快轴准直器件的出光口端，激光晶体与45°柱面透镜组间的距离为45°柱面透镜组焦距的1.8-2.8倍。本实用新型专利技术使用了45°柱面透镜组旋转了光束方向，激光晶体可以做得很薄：250微米到400微米，所以本实用新型专利技术提供的激光头结构有效的解决了高功率密度下晶体的散热问题，功率密度获得大幅度提高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于激光器
，特别是涉及一种用于全固态激光器的激光头。
技术介绍
激光产业尤其是激光显示领域经常需要体积小，功率密度大，相干性低的光源。现有光源一般体积较大，功率密度低，相关性强，很难符合实际要求。由于全固态激光器单束激光输出功率难以提高以及单束光束功率密度过高带来的晶体散热困难，为了满足全固态激光器大功率输出的需求，目前有采用半导体激光器阵列泵浦全固态激光器的方式，但这些方法都很难克服高功率密度输出下的晶体散热问题。 如在专利号为ZL200820122797. 2的一种全固态激光器用的激光头，是通过间隔去掉巴条上的发光元，只保留其中的四分之一或者更少发光元的方法回避了高功率密度输出下的晶体散热问题。但该方法并未从根本上解决晶体散热问题，而且其功率密度也不高，效果并不王困相
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，为了减小全固态激光器的体积和加大功率密度，解决高功率密度下的晶体散热问题，本技术提供一种用于全固态激光器的激光头。本技术采用的技术方案如下本专利技术包括含有多个发光元的全固态激光器阵列、快轴准直器件、激光晶体和由光学部件组成的谐振腔，还包括45°柱面透镜组，所述的45°柱面透镜组置于快轴准直器件的出光口端，激光晶体与45°柱面透镜组间的距离为45°柱面透镜组焦距的1.8-2.8倍。所述的45°柱面透镜组是由与全固态激光器阵列的发光元数目相同并一一对应的斜置45°的柱面透镜构成。所述45°柱面透镜组的柱面所在平面与全固态激光器阵列的发光元的发光方向垂直。所述的激光晶体的厚度为250到400微米，通过定位卡槽固定在激光器的固定架上。所述的激光晶体为光学晶体，其入射端面镀有泵浦光增透膜和对激光晶体出射光的高反膜。在所述的激光晶体除入射端面和出射端面外其他外露面均包裹有铟纸；或者在所述的激光晶体除入射端面和出射端面外的其他面均包裹有铟纸。所述的全固态激光器阵列为包含N个发光元的激光器巴条构成或者由包含N个发光元的激光器巴条和包含M个激光器巴条组成的N*M个发光元的阵列构成，N、M为大于1 的自然数。所述的谐振腔内还设有与激光晶体固定在一起的倍频晶体。所述的谐振腔腔镜的出射端镀有对倍频晶体出射光的增透膜和对激光晶体出射光高反膜。本技术的有益效果1.本技术使用了 45°柱面透镜组旋转了光束方向，激光晶体可以做的很薄 250微米到400微米，所以本技术提供的半导体激光头结构有效的解决了高功率密度下晶体的散热问题，功率密度获得大幅度提高。2.本技术提供的激光头发出的光是由多束激光组成，分别激发不同激光晶体或激光晶体的不同部分，可以有效的消除输出激光的相干性，尤其适合激光显示领域的使用。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为图1中半导体激光器巴条的结构示意图。图3为图2的俯视图。图4为图1中45°柱面透镜组的结构示意图。图5为图1中固定架的结构示意图。图6为图5的俯视图。图中1.激光器，101.衬底，102.有源区，103.无源区，104.激光器发光元；2.快轴准直器件，3. 45°柱面透镜组，4.激光晶体，5.倍频晶体，6.谐振腔。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1 如图1所示，本技术包括含有多个发光元的全固态激光器阵列、快轴准直器件2、激光晶体4、倍频晶体5和由光学部件组成的谐振腔6，还包括45°柱面透镜组3，所述的45°柱面透镜组3置于快轴准直器件2出光口端，激光晶体4与45°柱面透镜组3间的距离为45°柱面透镜组3焦距的2. 8倍；所述的倍频晶体5置于光学谐振腔6 内，可以是通过用胶合方式粘在激光晶体4上，也可以是以键合方式直接加热粘在一起，也可以是其他方式固定在光路里。如图1、图4所示，本例所述的45°柱面透镜组3是由与全固态激光器阵列的发光元104数目相同并一一对应的斜置45°的微型柱面透镜构成。所述45°柱面透镜组3的柱面所在平面与全固态激光器阵列的发光元104的发光方向垂直。所述的激光晶体4为整块的光学晶体，在激光晶体4除了输入端和输出端外的其他面应该磨成磨砂面以减少侧泵导致的效率降低，其入射端面镀有808纳米的增透膜和 1064纳米的高反膜。在谐振腔6腔镜的出射端面镀有1064纳米的高反膜和532纳米的增透膜。如图2、图3所示，本例所述的全固态激光器1阵列是由包含10个发光元的激光器巴条构成。所述的快轴准直器件2是一个由光学玻璃或树脂构成的柱状非球面凸透镜或凸透镜组，紧贴着激光器发光元104放置，厚度为200微米到400微米，直径为200微米到400 微米，非球面系数为-0. 4到-0. 5，曲率半径为-0. 1到-0. 2。激光经本实施例结构产生的是高功率密度低相干性的绿色激光光源。本技术的工作过程激光从全固态激光器发光元104发出，经快轴准直器件2，变成竖直方向不发散的光束组，再经45°柱面透镜组3变成水平方向不发散，竖直方向发散约为8度左右的光束组。其中，每束光束在水平方向的宽度约为70微米到200微米。光束组进入并激发激光晶体4，经光学谐振腔6放大后，发出高功率密度的532纳米的激光。实施例2 本实施例的结构是在实施例1的结构中去除倍频晶体5，具体包括含有多个发光元的全固态激光器阵列、快轴准直器件2、激光晶体4、由光学部件组成的谐振腔6 和45°柱面透镜组3，所述的45°柱面透镜组3置于快轴准直器件2出光口端，激光晶体4 与45°柱面透镜组3间的距离为45°柱面透镜组3焦距的1.8倍。本例激光晶体4为光学晶体，是由与发光元一一对应多个厚度约为350微米的片状激光晶体组成，通过定位卡槽固定在激光器的固定架上，如图5、图6所示，每相邻两个激光晶体4间的间距为500微米，为了加强其散热能力，在每个片状激光晶体除入射端面和出射端面外其他三面用约150微米包裹有铟纸。本例中半导体激光器阵列是由包含19个发光元的半导体激光器巴条和包含3个半导体激光器巴条组成的19*3个发光元的阵列构成， 所述的激光晶体4与45°柱面透镜组3间的距离为45°柱面透镜组3焦距的1.8倍；光学谐振腔6腔镜的出射端镀有808纳米的高反膜和1064纳米的增透膜。实施例3 本例与实施例2结构整体结构相同，不同的是本例中半导体激光器阵列是由包含19个发光元的半导体激光器巴条构成。所述的激光晶体4与45°柱面透镜组 3间的距离为45°柱面透镜组3焦距的2倍。实施例4 本例与实施例1结构整体结构相同，不同的是本例中所述的激光晶体 4与45°柱面透镜组3间的距离为45°柱面透镜组3焦距的2. 2倍。实施例5 本例与实施例1结构整体结构相同，不同的是本例中所述的激光晶体 4与45°柱面透镜组3间的距离为45°柱面透镜组3焦距的2. 5倍。权利要求1.一种用于全固态激光器的激光头，包括含有多个发光元的全固态激光器阵列、快轴准直器件、激光晶体和由光学部件组成的谐振腔，其特征在于还包括45°柱面透镜组，所述的45°柱面透镜组置于快轴准直器件的出光口端，激光晶体与45°柱面透镜组间的距离为45°柱面透镜组焦距的1. 8-2. 8倍。2.根据权利要求1所述的用于全固态激光器的激光头，其特征在于所述的45°柱面透镜组是由与全固态激光器阵列的发光元数本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于全固态激光器的激光头，包括含有多个发光元的全固态激光器阵列、快轴准直器件、激光晶体和由光学部件组成的谐振腔，其特征在于：还包括４５°柱面透镜组，所述的４５°柱面透镜组置于快轴准直器件的出光口端，激光晶体与４５°柱面透镜组间的距离为４５°柱面透镜组焦距的１．８－２．８倍。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠，曾碚凯，宫铭辉，张松岩，任彤，
申请(专利权)人：杭州中科新松光电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86