[發明專利]一種用于激光器長期穩定工作的溫控箱

在審

• 申請號: 202110565015.2
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113300210A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 伍越;陳衛;王磊;部邵清
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024;H01S5/02315
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 賈曉燕

本發明公開了一種用于激光器長期穩定工作的溫控箱，包括：密封箱體，其包括相互不接觸的內層金屬導熱板和外層金屬導熱板，所述內層金屬導熱板和外層金屬導熱板之間設置有隔熱填充層和TEC，所述內層金屬導熱板上設置有測溫電阻；DFB激光器安裝底座，其固定設置在內層金屬導熱板內部的表面上，所述DFB激光器安裝底座上設置有DFB激光器，所述DFB激光器的管腳與DFB激光器安裝底座內部電路相連接，所述DFB激光器的輸出端連接有穿過密封箱體的光纖；溫度控制器，其分別與TEC、DFB激光器安裝底座和測溫電阻相連接。本發明的用于激光器長期穩定工作的溫控箱具有實現激光器運行時的溫度補償，保證激光器的長期穩定工作，減少外部環境對激光器產生的影響。

技術領域

本發明屬于激光器技術領域，具體涉及一種用于激光器長期穩定工作的溫控箱。

背景技術

隨著激光技術的不斷發展，激光器在工業、科研等領域得到了越來越廣泛的應用，特別是在測量領域，激光器的使用越來越頻繁。在氣體測量領域比較常見的是半導體激光器吸收光譜技術，這是一種利用激光器發出激光的波長隨注入電流變化而產生波長掃描對氣體進行檢測的技術，通過掃描激光的波長，使光源在掃描過程中的某個波段通過待測氣體的特定吸收譜線產生吸收效應，通過探測進而反演出待測氣體的濃度。

半導體激光器吸收光譜技術一般采用功率較小的碟型封裝激光器，這種碟型封裝激光器內部包含了溫度反饋控制模塊，可以在環境溫度變化較小時保持激光器的穩定運行。然而，外部環境溫度還是會對激光器的性能產生很大影響，特別是在嚴苛的工業應用場所，環境溫度產生大幅度的波動，就會導致激光器無法穩定工作在一個良好的狀態，且發出激光的波長、功率也會產生波動，導致測量精度受到很大影響，因此保證激光器工作溫度的穩定是提高其性能的重要手段。

為了解決上述問題，本發明提出了一種保證激光器長期穩定工作的溫控箱，實現激光器，特別是碟型封裝激光器在一個穩定的環境溫度中的長期穩定。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種用于激光器長期穩定工作的溫控箱，包括：

密封箱體，其包括相互不接觸的內層金屬導熱板和外層金屬導熱板，所述內層金屬導熱板和外層金屬導熱板之間設置有隔熱填充層，所述內層金屬導熱板和外層金屬導熱板之間還設置有TEC，所述內層金屬導熱板上設置有測溫電阻；

DFB激光器安裝底座，其固定設置在內層金屬導熱板內部的表面上，所述DFB激光器安裝底座上設置有DFB激光器，所述DFB激光器的管腳與DFB激光器安裝底座內部電路相連接，所述DFB激光器的輸出端連接有穿過密封箱體的光纖；

溫度控制器，其分別與TEC、DFB激光器安裝底座和測溫電阻相連接。

優選的是，所述DFB激光器安裝底座通過導熱硅脂固定連接在內層金屬導熱板內部的表面。

優選的是，所述TEC包括設置在水平方向上的第一TEC和第二TEC。

優選的是，所述第一TEC和第二TEC均分別包括多個相互串聯或并聯的TEC制冷片，且所述TEC制冷片的制冷面通過導熱硅脂緊密貼合在內層金屬導熱板上，所述TEC制冷片的散熱面通過導熱硅脂緊密貼合在外層金屬導熱板上。

優選的是，所述隔熱填充層為聚氨酯隔熱填充層。

優選的是，所述測溫電阻為精密鉑電阻。

本發明至少包括以下有益效果：

通過設置的密封箱體和TEC，創建一個封閉、隔熱、控溫的環境，實現激光器長期運行時的溫度補償，可實現激光器，特別是碟型封裝激光器的長期穩定工作，減少外部環境對激光器產生的影響。