一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器的製造方法
2023-05-29 08:21:01
一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器的製造方法
【專利摘要】本發明一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器，屬於雷射【技術領域】，解決了現有技術無法輸出紅外連續光波的技術問題；本發明包括光纖雷射器、反射鏡a、正透鏡、反射鏡b、一級多波長輸出裝置和水冷控溫設備Ⅰ；光纖雷射器發出的光束依次通過反射鏡a、正透鏡、反射鏡b、一級多波長輸出裝置；本發明還包括摺疊鏡、與一級多波長輸出裝置相同的二級多波長輸出裝置和與製冷控溫設備Ⅰ相同的製冷控溫設備Ⅱ；包括兩條光路；第一條光路為：光纖雷射器發出的光束依次通過反射鏡a、正透鏡、反射鏡b、一級多波長輸出裝置和摺疊鏡；第二條光路為：光纖雷射器發出的光束依次反射鏡a、正透鏡、反射鏡b、一級多波長輸出裝置和二級多波長輸出裝置。
【專利說明】
一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器
【技術領域】
[0001]本發明屬於雷射【技術領域】，具體涉及一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器。
【背景技術】
[0002]以LD或者LD陣列作為泵浦源，以固體雷射材料作為增益介質的雷射產生裝置的全固態雷射器具有體積小、重量輕、效率高、性能穩定、可靠性好、壽命長、光束質量高等優點，無論在軍事還是科研領域中否得到了廣泛的運用。而紅外雷射指紋探測特點和軍事制導、成像中的應用使得後外波段輸出的雷射器越來越被重視。
[0003]現今的絕大多數紅外連續雷射器都限制在單波長輸出，且現有的波長可可調諧雷射器都是脈衝光輸出配合非線性晶體，以高峰值功率的脈衝雷射在非線性晶體中的參量放大及參量振蕩等參量轉換過程，實現輸出光波長可調諧的能力。無法調節並輸出紅外連續光波。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器，解決現有技術無法輸出紅外連續光波的技術問題。
[0005]本發明一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器包括光纖雷射器、反射鏡a、正透鏡、反射鏡b、一級多波長輸出裝置和水冷控溫設備I ;光纖雷射器發出的光束依次通過反射鏡a、正透鏡、反射鏡b、一級多波長輸出裝置；水冷控溫設備I用於實現一級多波長輸出裝置中的晶體快速散熱。
[0006]所述一級多波長輸出裝置包括正透鏡1、平面鏡1、平移臺1、多晶體承載裝置I和凹面二向色鏡I ;通過反射鏡b的光束依次通過正透鏡1、平面鏡1、多晶體承載裝置I和凹面二向色鏡I ;平面鏡I在平移臺I上。
[0007]所述多晶體承載裝置I包括晶體承載體、定位滑軌、定位器、入水口 1、蛇形腔、多個晶體槽、出水口 I ;入水口 I在多晶體承載的一側，出水口 I在多晶體承載的另一側，定位器在定位滑軌上，晶體承載體與定位滑軌間隙配合，晶體承載體上開有多個晶體槽，晶體通過螺釘緊固在晶體槽中，晶體承載體上的定位孔與定位器配合，實現定位。
[0008]製冷控溫設備I包括入水口、一級製冷系統、水泵集成製冷片、冷卻液管和出水口 ；一級製冷系統把包括風扇和散熱片；風扇固定在散熱片上；製冷液通過入水口進入一級製冷系統，後經過水泵集成製冷片，並經過冷卻液管流經出水口。
[0009]多晶體承載裝置I的入水口 I通過冷卻液管與水冷控溫設備I的入水口連接，多晶體承載裝置I的出水口I通過冷卻液管與水冷控溫設備I的出水口連接。
[0010]所述多個晶體槽的個數為大於等於4個。
[0011]本發明還包括摺疊鏡、與一級多波長輸出裝置相同的二級多波長輸出裝置和與製冷控溫設備I相同的製冷控溫設備II ;包括兩條光路；第一條光路為:光纖雷射器發出的光束依次通過反射鏡a、正透鏡、反射鏡b、一級多波長輸出裝置和摺疊鏡；第二條光路為:光纖雷射器發出的光束依次反射鏡a、正透鏡、反射鏡b、一級多波長輸出裝置和二級多波長輸出裝置；製冷控溫設備II用於實現二級多波長輸出裝置中的晶體的快速散熱。
[0012]所述二級多波長輸出裝置包括正透鏡I1、平面鏡I1、平移臺I1、多晶體承載裝置II和凹面二向色鏡II ;通過摺疊鏡的光束依次通過正透鏡I1、平面鏡I1、多晶體承載裝置II和凹面二向色鏡II ;平面鏡II在平移臺II上。
[0013]多晶體承載裝置II的入水口通過冷卻液管與水冷控溫設備II的入口連接，多晶體承載裝置II的出水口通過冷卻液管與水冷控溫設備II的出水口連接。
[0014]本發明的有益技術效果:本發明利用多晶體承載裝置，在單泵浦源的條件下實現波長階躍調諧的連續光輸出。本發明的雷射器體積緊湊；且每單一波長雷射輸出僅取決於雷射基體性質、無參量過程參與，具有能量輸出穩定、光斑質量好、散熱快、成本低和維護簡單等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器的結構圖；
[0016]圖2為本發明一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器的水冷控溫設備的結構圖；
[0017]圖3為本發明一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器的水冷控溫設備的多晶體承載系統的結構圖；
[0018]其中，1、光纖雷射器,2、反射鏡a,3、正透鏡,4、反射鏡b,5、正透鏡I ,6、平面鏡I，7、平移臺I，8、多晶體承載裝置I，801、定位滑軌，802、入水口 I，803、晶體槽，804、出水口 I，805、定位器，806、晶體承載體，807、蛇形腔，9、凹面二向色鏡I，10、摺疊鏡，11、正透鏡II, 12、平面鏡II，13、平移臺II，14、多晶體承載裝置II，15、凹面二向色鏡II，16、水冷控溫設備I，1601、入水口，1602、風扇，1603、散熱片，1604、水泵集成製冷片，1605、冷卻液管，1606、出水口。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明作進一步闡述。
[0020]【具體實施方式】一:
[0021]參見附圖1，本發明一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器包括光纖雷射器1、反射鏡a2、正透鏡3、反射鏡b4、一級多波長輸出裝置和水冷控溫設備I 16 ;光纖雷射器I發出的光束依次通過反射鏡a2、正透鏡3、反射鏡b4、一級多波長輸出裝置；水冷控溫設備
I16用於實現一級多波長輸出裝置中的晶體快速散熱。
[0022]所述一級多波長輸出裝置包括正透鏡I 5、平面鏡I 6、平移臺I 7、多晶體承載裝置I 8和凹面二向色鏡I 9 ;通過反射鏡b4的光束依次通過正透鏡I 5、平面鏡I 6、多晶體承載裝置I 8和凹面二向色鏡I 9 ;平面鏡I 6在平移臺I 7上。
[0023]所述多晶體承載裝置I 8包括晶體承載體806、定位滑軌801、定位器805、入水口
I802、蛇形腔I 807、多個晶體槽803、出水口 I 804 ;晶體承載體806的底部設有定位孔；入水口 I 802在多晶體承載體806的一側，出水口 I 804在多晶體承載體8的另一側，定位器805在定位滑軌801上，晶體承載體806與定位滑軌801配合，晶體承載體806上開有多個晶體槽；晶體通過螺釘緊固在多個晶體槽803中，晶體承載體8上的定位孔與定位器805配合，實現定位。
[0024]製冷控溫設備I 16包括入水口 1601、一級製冷系統、水泵集成製冷片1604、冷卻液管1605和出水口 1606 ;—級製冷系統把包括風扇1602和散熱片1603 ;風扇1602固定在散熱片1603上；製冷液通過入水口 1601進入一級製冷系統，後經過水泵集成製冷片1604，並經過冷卻液管1605流經出水口 1606。
[0025]多晶體承載裝置I的入水口 I 802通過冷卻液管與水冷控溫設備I的入水口連接，多晶體承載裝置I的出水口 I 804通過冷卻液管與水冷控溫設備I的出水口連接。
[0026]所述多個晶體槽803的個數為大於等於4個。
[0027]本發明還包括摺疊鏡10、與一級多波長輸出裝置相同的二級多波長輸出裝置和與製冷控溫設備I 16相同的製冷控溫設備II ;多晶體承載裝置I 8與多晶體承載裝置II 14相同；包括兩條光路；第一條光路為:光纖雷射器I發出的光束依次通過反射鏡a2、正透鏡3、反射鏡b4、一級多波長輸出裝置、摺疊鏡10 ;第二條光路為:光纖雷射器I發出的光束依次反射鏡a2、正透鏡3、反射鏡b4、一級多波長輸出裝置和二級多波長輸出裝置；製冷控溫設備II用於實現二級多波長輸出裝置中的晶體的快速散熱。
[0028]所述二級多波長輸出裝置包括正透鏡II 11、平面鏡II 12、平移臺II 13、多晶體承載裝置II 14和凹面二向色鏡II 15 ;通過一級多波長輸出裝置的光束依次通過正透鏡II 11、平面鏡II 12、多晶體承載裝置II 14和凹面二向色鏡II 15;平面鏡II 12在平移臺II 13上；
[0029]多晶體承載裝置II 14的入水口通過冷卻液管與水冷控溫設備II的入口連接，多晶體承載裝置II 14的出水口通過冷卻液管與水冷控溫設備II的出水口連接。
[0030]水冷控溫設備1、水冷控溫設備II和製冷液採用高於35°C極易揮發的溶液。製冷液經升溫的晶體後迅速蒸髮帶走部分熱能，通過微型水泵形成循環，再通過綁定風扇的密尺散熱片再次降溫。整個製冷系統能將整個晶體及承載臺都保持在30°C_35°C之間。通過摺疊鏡的打開引出第一級四種波長連續光輸出，當摺疊鏡閉合，光束進入第二級雷射系統，結構與第一級雷射系統相同，將鏡片鍍膜的膜系變換成對應二級雷射出光參數即可。
【權利要求】
1.一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器，其特徵在於，包括光纖雷射器(I)、反射鏡a(2)、正透鏡(3)、反射鏡b (4)、一級多波長輸出裝置和水冷控溫設備I (16);光纖雷射器(I)發出的光束依次通過反射鏡a(2)、正透鏡(3)、反射鏡b(4)、一級多波長輸出裝置；水冷控溫設備I (16)用於實現多波長輸出裝置中的晶體快速散熱。
2.根據權利要求1所述的一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器，其特徵在於，所述一級多波長輸出裝置包括正透鏡I (5)、平面鏡I ￠)、平移臺I (7)、多晶體承載裝置I (8)和凹面二向色鏡I (9);通過反射鏡b(4)的光束依次通過正透鏡I (5)、平面鏡I (6)、多晶體承載裝置I (8)和凹面二向色鏡I (9);平面鏡I (6)在平移臺I (7)上。
3.根據權利要求1所述的一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器，其特徵在於，所述多晶體承載裝置I (8)包括晶體承載體(806)、定位滑軌(801)、定位器(805)、入水口I(802)、蛇形腔I (807)、多個晶體槽(803)、出水口 I (804);晶體承載體(806)的底部設有定位孔；入水口 I 802在多晶體承載體(806)的一側，出水口 I (804)在多晶體承載體(8)的另一側，定位器(805)在定位滑軌(801)上，晶體承載體(806)與定位滑軌(801)配合，晶體承載體(806)上開有多個晶體槽；晶體通過螺釘緊固在多個晶體槽(803)中，晶體承載體(8)上的定位孔與定位器(805)配合，實現定位。
4.根據權利要求1所述的一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器，其特徵在於，製冷控溫設備I (16)包括入水口(1601)、一級製冷系統、水泵集成製冷片(1604)、冷卻液管(1605)和出水口 (1606);一級製冷系統把包括風扇(1602)和散熱片(1603);風扇(1602)固定在散熱片(1603)上；製冷液通過入水口(1601)進入一級製冷系統，後經過水泵集成製冷片(1604)，並經過冷卻液管(1605)流經出水口 (1606)。
5.根據權利要求1所述的一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器，其特徵在於，多晶體承載裝置I的入水口 I (802)通過冷卻液管與水冷控溫設備I的入水口連接，多晶體承載裝置I的出水口 I (804)通過冷卻液管與水冷控溫設備I的出水口連接。
6.根據權利要求1所述的一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器，其特徵在於，所述多個晶體槽(803)的個數為大於等於4個。
7.根據權利要求1所述的一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器，其特徵在於，本發明還包括摺疊鏡(10)、與一級多波長輸出裝置相同的二級多波長輸出裝置和與製冷控溫設備I (16)相同的製冷控溫設備II ;多晶體承載裝置I⑶與多晶體承載裝置II (14)相同；包括兩條光路；第一條光路為:光纖雷射器(I)發出的光束依次通過反射鏡a(2)、正透鏡(3)、反射鏡(b4)、一級多波長輸出裝置、摺疊鏡(10);第二條光路為:光纖雷射器(I)發出的光束依次反射鏡a(2)、正透鏡(3)、反射鏡b(4)、一級多波長輸出裝置和二級多波長輸出裝置；製冷控溫設備II用於實現二級多波長輸出裝置中的晶體的快速散熱。
8.根據權利要求6所述的一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器，其特徵在於，所述二級多波長輸出裝置包括正透鏡II (11)、平面鏡II (12)、平移臺II (13)、多晶體承載裝置II(14)和凹面二向色鏡II (15);通過摺疊鏡(10)的光束依次通過正透鏡II (11)、平面鏡II (12)、多晶體承載裝置II (14)和凹面二向色鏡II (15);平面鏡II (12)在平移臺II (13)上。
9.根據權利要求6所述的一種單源多波長輸出的紅外連續雷射器，其特徵在於，多晶體承載裝置II (14)的入水口通過冷卻液管與水冷控溫設備II的入口連接，多晶體承載裝 置II (14)的出水口通過冷卻液管與水冷控溫設備II的出水口連接。
【文檔編號】H01S3/13GK104466656SQ201410839974
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月30日 優先權日:2014年12月30日
【發明者】趙東旭, 王雲鵬, 王飛, 王登魁, 趙斌, 趙欣, 石琳琳 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所