一种贴片式固体激光器、调整装置及制造方法制造方法及图纸

技术编号:7358145 阅读:205 留言:0更新日期:2012-05-26 10:24
本发明专利技术公开了一种贴片式固体激光器,包括LD泵浦光源以及谐振腔体,所述谐振腔体包括互相平行的激光晶体、倍频晶体以及平面输出镜,并且,所述LD泵浦光源、激光晶体、倍频晶体以及平面输出镜都依次固定在激光器基板的相应凹槽内。此外,本发明专利技术还公开了一种贴片式固体激光器的调整装置以及制造方法。本发明专利技术所述的贴片式固体激光器,采用平平腔结构,以激光器基板作为主承托体,内有相应的凹槽,只需将光学元件调整好位置固定在相应的槽内即可,简化了制造步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体激光器领域,具体涉及一种贴片式固体激光器。此外,本专利技术还公开了一种贴片式固体激光器的调整装置以及制造方法。
技术介绍
激光器可以广泛应用于军事、工业、医学、商业、科研等诸多领域。随着科技的进步,这些应用领域对激光器的性能要求也越来越高,具有高度的稳定性和良好的激光品质成为主要的需求。因此,更多种类的激光器应运而生。其中,激光二极管(Laser Diode,简称LD)泵浦固体激光器就是其中的一种。它不仅具有全固化、转换效率高、光束质量好、功耗小、重量轻、寿命长等优点,而且能够以连续、准连续、倍频、单频、调Q、锁模以及可调谐等多种方式工作,应用范围更加广泛,利用该激光器得到超短光脉冲除了在激光光盘、光纤通讯、生物医学诊断、激光雷达、光谱分析等方面的应用外,在空间武器和可控热核反应等方面的应用潜力也已为很多国家所重视,成为近年来激光器发展的主流。现今,固体激光器尚未形成规模化生产,原因就在于装配固体激光器时是采用将单个光学元件插入到光路中,逐一进行手动调试定位的方法,且传统的固体激光器都是采用平凹腔结构,这种结构的谐振腔由于是点谐振,凹面内只有一点与平面镜谐振,因此调节起来费时费力。因此,需要一种能够实现固体激光器快速组装的方法来加快固体激光器生产的规模化。
技术实现思路
为了克服现有技术不足,本专利技术提供了一种贴片式固体激光器,该种激光器的基板与光学元件之间只需要调整好位置放置就可,简化了制造工序。此外,本专利技术还提供了一种贴片式固体激光器的调整装置以及制造方法。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案具体如下面所描述—种贴片式固体激光器,包括LD泵浦光源以及谐振腔体,所述谐振腔体包括互相平行的激光晶体、倍频晶体以及平面输出镜,所述激光晶体和所述平面输出镜构成平平腔, 并且,所述LD泵浦光源、所述激光晶体、所述倍频晶体以及所述平面输出镜都依次固定在激光器基板上。放置所述激光晶体的平面周围设置有凹刻线。所述激光晶体、所述倍频晶体以及所述平面输出镜三者相互间的平行度都不大于 2. 5mrad。所述平面输出镜的上表面上镀有金属膜,并且,该上表面平行于所述激光器基板。一种调整所述的贴片式固体激光器的装置,所述调整装置包括功率计、控制系统以及调节系统,所述调节系统连接所述平面输出镜,其中,所述功率计将检测到的激光功率传输给所述控制系统,所述控制系统控制所述调节系统对所述平面输出镜进行位置调整。所述调节系统包括机械臂和二维自动调整架,所述机械臂上固定有加热装置,并且,所述加热装置刚性连接在所述平面输出镜的上表面上。所述加热装置焊接在所述平面输出镜的上表面一个直径为预设值的平面上。一种贴片式固体激光器的制造方法,用于制造所述的贴片式固体激光器,包括下列步骤(a)将所述LD泵浦光源、所述激光晶体、所述倍频晶体以及所述平面输出镜依次放到所述激光器基板上,对所述平面输出镜进行粗调使之产生激光,(b)所述控制系统控制所述调节系统对所述平面输出镜进行左右倾角以及俯仰倾角的调节,根据调节过程中由所述控制系统和所述功率计分别获取的所述平面输出镜的坐标X、坐标y和激光功率P,分别拟合出所述平面输出镜的坐标X与激光功率P的关系曲线、 所述平面输出镜的坐标y与激光功率P的关系曲线;(c)根据步骤(b)中拟合出的所述平面输出镜的坐标X和激光功率P、所述平面输出镜的坐标y和激光功率P的两条关系曲线,分别选取所述两条关系曲线中的最大激光功率卩_和P' _,确定对应的坐标χ和y;以及,(d)所述控制系统控制所述平面输出镜置于由步骤(c)获取的χ,y对应的坐标 (X,y)处,并对所述平面输出镜进行微调,当输出的激光功率P达到最大时,将所述平面输出镜固定在所述激光器基板上。所述步骤(b)中,包括下列步骤(bl)所述控制系统控制所述调节系统对所述平面输出镜进行平面内左右倾角的调节,拟合出所述平面输出镜的坐标X与激光功率P的关系曲线;(b2)所述控制系统控制所述调节系统对所述平面输出镜进行俯仰倾角的调节,拟合出所述平面输出镜的坐标y与激光功率P的关系曲线。所述步骤(d)中,包括下列步骤(dl)在所述控制系统中输入由步骤(C)获取的最大激光功率对应的坐标X和y, 并在其附近区域对所述平面输出镜进行微调,获取一组激光功率;(业)在所获取的这组激光功率中找出最大激光功率,确定其对应的坐标χ'和y',即确定了所述平面输出镜的最佳位置;(d3)将所述平面输出镜固定,断开与所述加热装置的连接,同时断开所述贴片式固体激光器与所有系统的连接。由于采用了上述技术方案,使得本专利技术与传统技术相比具有以下优点和积极效果第一,本专利技术所述的贴片式固体激光器,采用了平平腔结构,即成腔的两个面各处都谐振,减少了泵浦光与激光腔膜之间的匹配程序,提高了谐振腔的调节速率,简化了制造步骤。第二,本专利技术通过连入功率计、控制系统和调节系统,实现了谐振腔的自动调节, 改变了传统的手动调节方式,减少了手动调节带来的误差和不便,提高了生产效率,有利于实现激光器的批量生产。此外,由于本专利技术中输出镜的最终位置是根据最大激光功率调节确定的,因此保证了高功率激光的输出,本专利技术具有较好的技术效果。附图说明通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述,本专利技术上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。图1是本专利技术所述的贴片式固体激光器的元件位置结构示意图;图2是本专利技术所述的贴片式固体激光器基板的激光器基板结构的俯视图;图3是本专利技术所述的贴片式固体激光器的调整装置的整体工作结构示意图;图4是本专利技术所述的贴片式固体激光器的制造方法的流程图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进行详细的描述。图1是本专利技术所述的贴片式固体激光器的元件位置结构示意图。如图1所示,本专利技术所公开的贴片式固体激光器10,包括LD泵浦光源101以及谐振腔体,所述谐振腔体由互相平行的激光晶体102、倍频晶体103以及平面输出镜104组成, 其中,激光晶体102的入射面Sl和平面输出镜104的入射面S2构成平平腔。LD泵浦光源 101、激光晶体102、倍频晶体103以及平面输出镜104都固定在带有相应凹槽的激光器基板上面。其中,LD泵浦光源101,用于提供泵浦光。激光晶体102作为贴片式固体激光器10的工作物质,将LD泵浦光源101发出的泵浦光变为基频光。本专利技术中激光晶体102可以采用Nd:YV04(掺钕钒酸钇)晶体,也可采用其他材料的激光晶体,如Nd:YAG等。倍频晶体103用于将激光晶体102输出的基频光转换为倍频光。本专利技术中倍频晶体103采用的是PPLN(周期性极化铌酸锂)晶体,也可采用其他材料的非线性晶体。平面输出镜104用于将倍频晶体103产生的倍频光输出。上述的激光晶体102、倍频晶体103以及平面输出镜104的入光面和出光面均镀有对应波长的高反膜和增透膜。平面输出镜104的上表面镀有金属膜,可选取金(Au)或铜 (Cu)等金属材料,膜厚约为1 μ m。该上表面平行于所述激光器基板。并且,激光晶体102、 倍频晶体103以及平面输出镜104相互间的平行度都不大于2. 5mrad。图2是本专利技术所述的贴片式固体激光器基板结构的俯视图。如图2所示,该激光器基板包括第一凹槽201、第二凹槽203以及第三凹槽204。LD泵浦光源101、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:毕勇张瑛王斌鲍光
申请(专利权)人:北京中视中科光电技术有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术