[發(fā)明專利]一種基于扇環(huán)形結(jié)構(gòu)的壓電類同步調(diào)諧ECDL激光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110005871.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112751260B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒宏新;詹子豪;王文海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S5/023
• 分類號(hào): H01S5/023;H01S5/02253;H01S5/14
• 代理公司: 國(guó)防科技大學(xué)專利服務(wù)中心 43202
• 代理人: 王文惠

1.一種基于扇環(huán)形結(jié)構(gòu)的壓電類同步調(diào)諧ECDL激光器，其特征在于，包括激光器外殼、激光器外底板、扇環(huán)形導(dǎo)軌底板、控制器接口、控溫陶瓷、輸出窗口、熱敏電阻、電流接口板、激光二極管引腳插座、激光二極管壓環(huán)、激光二極管、激光二極管卡座、準(zhǔn)直透鏡卡座、準(zhǔn)直透鏡、反射光柵、直角棱鏡、扇環(huán)形調(diào)諧支架、壓電陶瓷、壓電陶瓷安裝套、高反鏡；

所述激光器外殼包含前板、后板、兩塊側(cè)板和頂蓋，與輸出窗口一起用于保護(hù)、隔離激光器內(nèi)部元件，使內(nèi)部光學(xué)元件處于相對(duì)穩(wěn)定的工作環(huán)境；

所述輸出窗口是一片鍍有相關(guān)激光波長(zhǎng)增透膜的玻璃，對(duì)激光器起到防塵保護(hù)與隔離的作用；

所述控制器接口連接半導(dǎo)體激光器控制箱，將壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電壓、激光二極管驅(qū)動(dòng)電流、熱敏電阻檢測(cè)信號(hào)和控溫陶瓷電壓通過(guò)導(dǎo)線分別作用于壓電陶瓷、電流接口板、熱敏電阻和控溫陶瓷；

所述電流接口板將驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)的雜波與噪聲濾去后，用以驅(qū)動(dòng)激光二極管激射發(fā)光；

所述ECDL激光器內(nèi)部元件包含電流接口板、激光二極管引腳插座、激光二極管壓環(huán)、激光二極管、激光二極管卡座、準(zhǔn)直透鏡卡座、準(zhǔn)直透鏡、反射光柵、直角棱鏡、扇環(huán)形調(diào)諧支架、壓電陶瓷、壓電陶瓷安裝套與高反鏡，其中激光二極管卡座和扇環(huán)形調(diào)諧支架以螺絲緊固的方式安裝在扇環(huán)形導(dǎo)軌底板上，反射光柵利用粘合劑緊固在扇環(huán)形導(dǎo)軌底板上；

所述激光二極管通過(guò)激光二極管壓環(huán)安裝在激光二極管卡座上，用螺絲進(jìn)行緊固，激光二極管卡座上用導(dǎo)熱硅膠粘合上熱敏電阻，用以監(jiān)測(cè)激光二極管的工作溫度；控溫陶瓷位于扇環(huán)形導(dǎo)軌底板和激光器外底板之間，用以維持激光二極管工作環(huán)境溫度穩(wěn)定；

所述準(zhǔn)直透鏡卡座用螺絲緊固的方式安裝在激光二極管卡座上；準(zhǔn)直透鏡的外表面有螺紋能夠直接安裝至準(zhǔn)直透鏡卡座上的螺紋孔中，準(zhǔn)直透鏡卡座的螺紋孔內(nèi)嵌有橡膠圈，保證準(zhǔn)直透鏡與螺紋孔的緊密配合不會(huì)松動(dòng)，通過(guò)調(diào)整螺紋擰進(jìn)量的大小，能夠改變準(zhǔn)直透鏡與激光二級(jí)管的工作距離，保證激光二極管的發(fā)光面處于準(zhǔn)直透鏡的焦點(diǎn)位置；

所述扇環(huán)形導(dǎo)軌底板承載著激光器內(nèi)部元件，為了保證其抗振性能，其采用了一體化式的結(jié)構(gòu)，并將內(nèi)部元件整合為一個(gè)整體；扇環(huán)形導(dǎo)軌的內(nèi)壁做了光滑處理，與扇環(huán)形調(diào)諧支架呈緊密配合，使得扇環(huán)形調(diào)諧支架能夠沿著扇環(huán)形導(dǎo)軌滑動(dòng)，扇環(huán)形的圓心位于最佳調(diào)諧點(diǎn)沿著反射光柵一級(jí)衍射光的方向偏離了一段距離，為類同步調(diào)諧點(diǎn)；

所述扇環(huán)形調(diào)諧支架前端安裝著直角棱鏡，后端利用壓電陶瓷安裝套安裝壓電陶瓷；

所述直角棱鏡作為調(diào)諧鏡以保證出射光線能平行于入射光線；

所述壓電陶瓷兩端加電壓后伸長(zhǎng)，推動(dòng)著扇環(huán)形調(diào)諧支架前端的直角棱鏡圍繞著扇環(huán)形導(dǎo)軌的圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到類同步調(diào)諧條件，扇環(huán)形調(diào)諧支架采用線切割的一體化設(shè)計(jì)以提升其抗振性能；

所述激光器工作時(shí)，激光二極管輸出的激光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡后輸出平行光束，然后激光入射至反射光柵上，所產(chǎn)生的一級(jí)衍射光垂直射向直角棱鏡，然后被重新反射至反射光柵上發(fā)生第二次衍射，二次衍射的一級(jí)衍射光作為外部光反饋返回至激光二極管的有源區(qū)；反射光柵一次衍射產(chǎn)生的零級(jí)衍射光作為輸出光，經(jīng)高反鏡反射后透過(guò)輸出窗口成為激光器系統(tǒng)的輸出光；扇環(huán)形調(diào)諧支架搭載著直角棱鏡圍繞虛擬軸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行激光器輸出波長(zhǎng)調(diào)諧。