[實用新型]一種準直激光光束發射角的裝置

有效

• 申請號: 201922147992.1
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN211086821U
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 袁宏永;張飛;欒林;曹存智;毛赫;李云飛;李開遠
• 申請（專利權）人: 清華大學合肥公共安全研究院;安徽澤眾安全科技有限公司
• 主分類號: G02B27/30
• 分類號: G02B27/30
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本實用新型公開了一種準直激光光束發射角的裝置，包括螺旋微調結構、激光器、平凸透鏡以及鏡筒，螺旋微調結構螺紋連接在鏡筒內且運動方向為鏡筒的長度方向，螺旋微調結構位于鏡筒內的端部安裝有激光器，平凸透鏡固定在所述鏡筒內，激光器正對平凸透鏡的平面，所述平凸透鏡的凸面對外；本實用新型的優點在于：結構簡單、制造方便，由于設置螺旋微調結構，實現準直過程可微調，對于遙測儀結構件加工精度要求低，非常適合于激光氣體遙測裝置中使用。

技術領域

本實用新型涉及可調節半導體激光器光束發散角壓縮技術的領域，更具體涉及一種準直激光光束發射角的裝置。

背景技術

在激光氣體遙測裝置中，激光光束穿過氣體被背景物體反射，這時為了增加被遙測裝置收集的光通量，需要減小光束在背景反射物處的光斑大小，但一般遙測裝置中使用的是DFB半導體激光器，而半導體激光器由于邊沿發射機制光束發射角很大，不能直接適用于遙測儀，這時需要光束變換來壓縮激光光束的發散角大小。通常壓縮激光光束發射角的方法有望遠鏡系統準直，二元光學消像散準直器件的準直等，但這些方法大多結構復雜，不利于做出模塊安裝于便攜式遙測裝置中。

論文文獻《夏秀蘭,龔正烈.半導體激光器光束的準直[J].光電子激光,1996(5):283-287》公開了半導體激光器光束的準直技術，對單透鏡準直方法進行了理論探討和計算，最終得出只要選擇合適的透鏡相對孔徑以及透鏡和半導體激光器的相對位置，那么采用該準直方法可以獲得令人較為滿意的結果的結論。但是，該準直技術側重于準直的方法，并沒有提供準直的結構且方法復雜，不利于做出模塊安裝于便攜式遙測裝置中。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于如何提供一種結構簡單，便于安裝于遙測裝置中的準直激光光束發射角的裝置。

本實用新型通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：一種準直激光光束發射角的裝置，包括螺旋微調結構、激光器、平凸透鏡以及鏡筒，所述螺旋微調結構螺紋連接在所述鏡筒內且運動方向為所述鏡筒的長度方向，所述螺旋微調結構位于所述鏡筒內的端部安裝有激光器，所述平凸透鏡固定在所述鏡筒內，所述激光器正對所述平凸透鏡的平面，所述平凸透鏡的凸面對外。

本實用新型使用單個平凸透鏡加螺旋微調結構進行準直激光光束的發射角，通過旋轉鏡筒的螺距可細微調整準直透鏡的焦距，使得激光器能更精準的位于平凸透鏡的焦點上，整個裝置結構簡單、制造方便，同時由于可微調，對于遙測儀結構件加工精度要求低，非常適合于激光氣體遙測裝置中使用。

優選的，所述螺旋微調結構為側面設有刻度且正對鏡筒的一側內部設有空腔的桿狀結構。

優選的，所述螺旋微調結構套接有旋轉部件。

優選的，所述平凸透鏡邊緣設有臺階，所述鏡筒內壁設有垂直于長度方向的凹槽，所述臺階卡接在所述凹槽內。

優選的，所述準直激光光束發射角的裝置還包括對激光器的工作溫度控制的PCB電路板，所述激光器為DFB激光器，所述激光器包括若干個引腳，所述PCB電路板和所述激光器的若干個引腳均放置于所述空腔內，所述若干個引腳與所述PCB電路板電連接。

優選的，所述PCB電路板包括主控芯片U1A、監控電路、配置電路、溫度反饋電路，所述激光器包括內置的熱敏電阻，所述主控芯片U1A分別與配置電路以及溫度反饋電路連接，所述監控電路與配置電路連接，所述配置電路與溫度反饋電路連接，溫度反饋電路與激光器內置的熱敏電阻連接，所述激光器內部還集成了制冷片，所述制冷片與所述配置電路連接。封裝在激光器中的熱敏電阻在不同環境溫度下的阻值不同，將熱敏電阻與溫度反饋電路連接，主控芯片U1A通過設置溫度反饋電路中可調電阻器的阻值，快速調節溫度，同時主控芯片U1A調節配置電路的電流輸出端最大輸出電流和電勢差，主控芯片U1A根據監控電路反饋的輸出電流方向與大小判斷狀態是否正常，若異常則關閉配置電路輸出功能，保證快速調節溫度的同時保證較大輸出電流，解決溫度調節的速度與調節穩定的矛盾。