[發(fā)明專利]磁控式全固態(tài)激光器輸出功率穩(wěn)定裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110067721.0
• 申請(qǐng)日: 2011-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN102163796A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳然;郭林;鄢歆;林學(xué)春;李晉閩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號(hào): H01S3/13
• 分類號(hào): H01S3/13;H01S3/139
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周國(guó)城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及全固態(tài)激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁控式全固態(tài)激光器輸出功率穩(wěn)定裝置。

背景技術(shù)

全固態(tài)激光器的輸出功率會(huì)隨時(shí)間產(chǎn)生周期性或隨機(jī)性的波動(dòng)，使其應(yīng)用范圍受到限制。目前，提高全固態(tài)激光器輸出功率穩(wěn)定性的主要技術(shù)有高穩(wěn)定性電源、提高激光器機(jī)械穩(wěn)定性、腔外穩(wěn)定功率系統(tǒng)等。

提高全固態(tài)激光器激勵(lì)電源的穩(wěn)定性和提高機(jī)械穩(wěn)定性都是穩(wěn)定激光輸出功率的保證，但是這兩種方式有一定的局限性，激光器的輸出功率仍然會(huì)隨外界環(huán)境的改變而變化，并且產(chǎn)生難以避免的隨機(jī)波動(dòng)。

另一種提高全固態(tài)激光器輸出功率穩(wěn)定性的技術(shù)是在激光腔外加入功率穩(wěn)定系統(tǒng)，這種技術(shù)裝置復(fù)雜，成本高，并且不能從根本上解決激光器輸出功率波動(dòng)的問題。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

有鑒于此，為了克服全固態(tài)激光器系統(tǒng)輸出功率波動(dòng)的問題，提高其輸出功率穩(wěn)定性，本發(fā)明提供了一種磁控式全固態(tài)激光器輸出功率穩(wěn)定裝置。

(二)技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種磁控式全固態(tài)激光器輸出功率穩(wěn)定裝置，該裝置包括磁控式鏡片平移裝置101、全反射鏡102、全固態(tài)激光器的激光頭103、全固態(tài)激光器的輸出鏡104、45°激光部分反射鏡105、光電探測(cè)器106和控制器107，其中：

磁控式鏡片平移裝置101帶動(dòng)激光器的全反射鏡102前后移動(dòng)改變腔長(zhǎng)；45°激光部分反射鏡105在腔外放置，用于將少量激光反射至光電探測(cè)器106，光電探測(cè)器106將收集到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后將電信號(hào)傳送至控制器107，控制器107經(jīng)過內(nèi)部程序運(yùn)算計(jì)算出合適的激光器腔長(zhǎng)改變量，并發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電信號(hào)精確調(diào)節(jié)磁控式鏡片平移裝置101的前后位移，帶動(dòng)全反射鏡102前后位移改變腔長(zhǎng)，從而改變激光腔的腔內(nèi)損耗，補(bǔ)償功率波動(dòng)。

上述方案中，當(dāng)所述光電探測(cè)器106探測(cè)到激光輸出功率降低時(shí)，控制器107將發(fā)出減小腔長(zhǎng)的電信號(hào)指令，磁控式鏡片平移裝置101帶動(dòng)全反射鏡102向右平移減小激光腔的腔長(zhǎng)，此時(shí)腔內(nèi)損耗相應(yīng)減小，激光輸出功率提高。當(dāng)所述光電探測(cè)器106探測(cè)到激光輸出功率升高時(shí)，則反向調(diào)節(jié)使功率降低。

上述方案中，所述磁控式鏡片平移裝置101整體呈圓柱形，由支架201和電磁平移活塞206兩部分構(gòu)成。所述磁控式鏡片平移裝置101還包括永磁體202、平移軸203、固定彈簧支架204、彈簧205和纏繞在電磁平移活塞206外部的導(dǎo)電線圈207，電流通過導(dǎo)電線圈207時(shí)電流的磁效應(yīng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與永磁體202的磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生排斥力或吸引力驅(qū)動(dòng)電磁平移活塞206在平移軸203上前后移動(dòng)。

上述方案中，所述平移軸203與電磁平移活塞206之間緊密接觸并且充分潤(rùn)滑。

上述方案中，所述電磁平移活塞206上具有兩支活動(dòng)彈簧支架208，該兩支活動(dòng)彈簧支架208與彈簧205相連接，四只彈簧205的另一端分別固定在固定彈簧支架204上。

上述方案中，所述彈簧205用于增加電磁平移活塞206前后移動(dòng)時(shí)的阻尼，并且為電磁平移活塞206提供回復(fù)力，與導(dǎo)電線圈207產(chǎn)生的電磁作用力共同維持電磁平移活塞206的受力平衡。

上述方案中，所述電磁平移活塞206上具有導(dǎo)氣孔209，用于在電磁平移活塞206前后運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)排出氣室210內(nèi)的空氣，使氣室210內(nèi)的氣壓與外界氣壓一直。

上述方案中，所述導(dǎo)電線圈207與控制器107相連接，控制器107通過改變導(dǎo)電線圈207內(nèi)電流大小控制電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而改變感生磁場(chǎng)與永磁體202的磁場(chǎng)之間的相互作用力大小，驅(qū)動(dòng)平移活塞206前后位移。

(三)有益效果

本發(fā)明提供的磁控式全固態(tài)激光器輸出功率穩(wěn)定裝置，采用自適應(yīng)的綜合補(bǔ)償方法，即對(duì)于多種引起全固態(tài)激光器輸出功率不穩(wěn)定的因素(例如泵浦電流波動(dòng)、激光頭冷卻狀態(tài)波動(dòng)、外界溫度波動(dòng)、機(jī)械振動(dòng))均能起到一定的補(bǔ)償作用。本發(fā)明采用的技術(shù)方案價(jià)格成本低、簡(jiǎn)單易行，并且可以利用該裝置對(duì)現(xiàn)有的固體激光系統(tǒng)進(jìn)行改造，提高激光器輸出功率的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是依照本發(fā)明實(shí)施例的磁控式全固態(tài)激光器輸出功率穩(wěn)定裝置的示意圖；

圖2依照本發(fā)明實(shí)施例的磁控式全固態(tài)激光器輸出功率穩(wěn)定裝置中磁控式鏡片平移裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。