[發明專利]基于VCSEL成像和同軸可視化設計的激光器在審
| 申請號： | 202110059453.1 | 申請日： | 2021-01-18 |
| 公開（公告）號： | CN112382928A | 公開（公告）日： | 2021-02-19 |
| 發明（設計）人： | 李陽 | 申請（專利權）人： | 北京鐳科光電科技有限公司 |
| 主分類號： | H01S5/183 | 分類號： | H01S5/183;H01S5/022;H01S5/024 |
| 代理公司： | 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙) 11381 | 代理人： | 陳曦;王鵬麗 |
| 地址： | 100192 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 vcsel 成像 同軸 可視化 設計 激光器 | ||
1.一種基于VCSEL成像和同軸可視化設計的激光器，其特征在于，包括：
外殼，限定中空的容納腔；
VCSEL平面陣列光源和熱沉，設置于外殼中；VCSEL平面陣列光源設置在熱沉上且用于發射出VCSEL激光；
成像透鏡，設置于外殼中；且成像透鏡與VCSEL平面陣列光源的主光軸同軸設置，用于對VCSEL激光進行成像；VCSEL平面陣列光源和成像透鏡之間的距離大于成像透鏡的焦距；
平面反射鏡，設置于外殼中；平面反射鏡位于成像透鏡的后方并與VCSEL平面陣列光源的主光軸成α角設置，以使經過成像透鏡的激光發生偏折，并在偏折后的VCSEL激光的主光軸上形成實像，0°α90°；所述平面反射鏡用于對VCSEL激光進行全反射并允許其他波長光線透過；
光學窗口，設置在外殼上，并設置在偏折后的VCSEL激光的實像像點位置；
觀測位置，設置在平面反射鏡遠離成像透鏡和光學窗口的一側，所述觀測位置與偏折后的VCSEL激光的光心軸同軸設置。
2.如權利要求1所述的激光器，其特征在于：
VCSEL平面陣列光源和成像透鏡之間的距離c，成像透鏡和平面反射鏡之間的距離a，以及平面反射鏡與光學窗口之間的距離b，滿足以下公式：1/(a+b)+1/c=1/f；
其中，f表示成像透鏡的焦距。
3.如權利要求2所述的激光器，其特征在于：
所述成像透鏡的直徑D應滿足以下公式：D≥m+2c×tan(θ/2)；其中，m為VCSEL平面陣列光源的光斑直徑，θ為VCSEL平面陣列光源的發散角全角。
4.如權利要求1所述的激光器，其特征在于：
所述成像透鏡是雙凸透鏡。
5.如權利要求1所述的激光器，其特征在于：
所述平面反射鏡面向所述成像透鏡的一側表面設置有用于對VCSEL激光進行反射的高反膜。
6.如權利要求1所述的激光器，其特征在于：
平面反射鏡和VCSEL平面陣列光源的主光軸成45度角設置。
7.如權利要求1所述的激光器，其特征在于：所述觀測位置設置有CCD成像設備。
8.如權利要求1所述的激光器，其特征在于：所述觀測位置設置有觀測窗口，或者所述觀測位置設置有觀測窗口和放大鏡的組合。
9.如權利要求1所述的激光器，其特征在于：還包括半導體制冷片和熱管，其中，半導體制冷片的冷端用于對光學窗口進行制冷，所述半導體制冷片的熱端通過所述熱管與所述熱沉進行散熱。
10.如權利要求9所述的激光器，其特征在于：還包括風扇和控制單元，所述風扇設置在所述熱沉下方，用于對所述熱沉進行散熱；所述半導體制冷片、所述VCSEL平面陣列光源和所述風扇分別與所述控制單元電連接。
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