專利名稱：整體腔全固化單頻倍頻激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種激光器，具體地說屬于一種整體厚壁腔結(jié)構(gòu)的全固化單頻倍頻激光器。
現(xiàn)有的全固化單頻倍頻激光器，大部分是由分離元器件裝配在低熱膨脹系數(shù)材料如石英、花崗巖或殷鋼制成的基座上。其優(yōu)點是易構(gòu)成、好調(diào)節(jié)，而且可以在諧振腔內(nèi)插入各種元器件，使激光器以不同方式運轉(zhuǎn)。但是，這種結(jié)構(gòu)的激光器，難以確保通過生產(chǎn)流水線作業(yè)批量生產(chǎn)出達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求的激光器產(chǎn)品，也難以解決激光器產(chǎn)品在科研、生產(chǎn)、野外使用時的高穩(wěn)定性、高可靠性。
本實用新型的目的是提供一種機械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、光路防塵效果好、有良好的溫度控制的全固化單頻倍頻激光器。
本實用新型所提供的整體腔全固化單頻倍頻激光器，由激光泵浦源、泵浦光整形系統(tǒng)、諧振腔構(gòu)成，其特征在于激光器所有元器件固定在整體厚壁腔體上，并在整體腔設(shè)置腔鏡微調(diào)裝置，在腔體上方蓋有腔蓋，密封，在腔體的底面與底板之間裝有半導(dǎo)體制冷塊，底板又與散熱墊塊緊密結(jié)合，底板上方又蓋有激光器外殼和端蓋。
所述的整體厚壁腔體是根據(jù)全固化激光器的泵浦源、整形系統(tǒng)、諧振腔形的光學(xué)元件的特定位置，選取導(dǎo)熱性能好的材料如鋁材，通過精密機械加工而成，該整體厚壁腔體中設(shè)有激光泵浦源固定面、整形系統(tǒng)固定孔、聚焦透鏡固定孔、腔鏡裝卡固定孔、腔鏡裝卡固定面、激光晶體固定孔、導(dǎo)熱材料充填槽、倍頻晶體固定孔和隔離器固定孔。
所述的微調(diào)裝置是在整體腔的腔壁上設(shè)置螺母、腔外調(diào)節(jié)螺釘、動片、拉簧，腔鏡固定在動片上。通過轉(zhuǎn)動腔外調(diào)節(jié)螺釘即可達(dá)到微調(diào)腔鏡的目的。
為了保證激光器的穩(wěn)定性，在激光器設(shè)置便于導(dǎo)熱的晶體調(diào)節(jié)架，即在該晶體調(diào)節(jié)架與腔體之間的導(dǎo)熱材料充填槽中填有漿狀導(dǎo)熱材料。
所述腔蓋是用透明平板材料制成，如玻璃、有機玻璃等。
所述諧振腔是環(huán)行腔，也可以是折疊腔。
總之，采用該整體厚壁腔裝配成的全固化激光器具有機械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、光路防塵好、有良好的溫度控制效果。
以下對照附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
附

圖1是本實用新型激光器結(jié)構(gòu)示意圖附圖2是本實用新型整體厚壁腔結(jié)構(gòu)(去蓋后)俯視圖附圖3是本實用新型腔鏡微調(diào)結(jié)構(gòu)示意圖附圖4是本實用新型晶體調(diào)節(jié)架示意圖附圖5是本實用新型附圖4的A-A剖面圖圖中1是激光器外殼，用鐵皮制成；3是整體厚壁腔腔體，它是根據(jù)全固化激光器的泵浦源、整形系統(tǒng)、諧振腔形的光學(xué)元件的特定位置，選取導(dǎo)熱性能好的材料如鋁材，通過精密機械加工而成的整體厚壁空腔；2是蓋在腔體上方的用于密封的腔蓋，用玻璃或有機玻璃制成；6為半導(dǎo)體制冷塊，置于整體厚壁腔腔體底部與鋁制底板5之間，7是鋁制散熱墊塊，它們共同構(gòu)成激光器的散熱系統(tǒng)；4是端蓋，8是擋光板，均為金屬材料制成；9為進(jìn)線口。
整體厚壁腔結(jié)構(gòu)圖中10為泵浦源固定面、11是整形系統(tǒng)固定孔、12是聚焦透鏡固定孔、19是腔鏡裝卡固定孔、A、B、C是腔鏡裝卡固定面、14是激光晶體固定孔、13、15、18是導(dǎo)熱材料充填槽、17是倍頻晶體固定孔、16是隔離器固定孔，它們是根據(jù)激光器光路設(shè)計加工而成的各元器件的固定位置。
圖中所述的腔鏡微調(diào)裝置，是在整體腔的腔壁上設(shè)置銅螺母、腔外調(diào)節(jié)螺釘22、動片29、拉簧25、26構(gòu)成，腔鏡固定在動片29上。轉(zhuǎn)動腔外調(diào)節(jié)螺釘22，即可達(dá)到微調(diào)腔鏡的目的。
為了保證激光器穩(wěn)定性，在激光器中設(shè)置由導(dǎo)熱棒34、導(dǎo)熱塊35、制冷塊36、晶體架37、熱敏電阻38、晶體39、絕熱套40構(gòu)成的便于導(dǎo)熱的晶體調(diào)節(jié)架，即在該晶體調(diào)節(jié)架與腔體(3)之間的導(dǎo)熱材料充填槽(13、15、18)中填有漿狀無揮發(fā)的導(dǎo)熱材料(33)。激光器裝配過程中，晶體的調(diào)整是在腔外采用三維微調(diào)節(jié)器完成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型具有如下特點本實用新型激光器，采用通過精密機械加工而成的整體腔作為基座裝配而成，其機械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性明顯提高。
整個激光器光路元器件都裝配在一個密閉的整體腔內(nèi)，具有很好的防塵作用；在激光器裝配調(diào)整完成、加蓋密封后，仍然可以利用腔外微調(diào)裝置進(jìn)行微調(diào)，將激光器調(diào)至最佳狀態(tài)。
在激光器中采用鍍銀紫銅做激光晶體、非線性晶體的導(dǎo)熱支架，并與整體腔的腔壁密合連接，用半導(dǎo)體制冷元件正反向控穩(wěn)，精度達(dá)1％；另外整體腔再用外殼和底板封裝，用外殼和底板以及散熱墊塊作為熱沉對整體腔進(jìn)行正反向控溫，所以本實用新型具有良好的溫度控制效果。
本實用新型激光器具優(yōu)良的性能，激光功率穩(wěn)定性小于±1％，頻率漂移小于15MHz(1分鐘內(nèi))，可廣泛用于精密測量、通訊、國防、科學(xué)研究等方面。
權(quán)利要求1．一種整體腔全固化單頻倍頻激光器，由激光泵浦源、泵浦光整形系統(tǒng)、諧振腔構(gòu)成，其特征在于激光器所有元器件固定在整體厚壁腔體(3)上，并設(shè)置有腔鏡微調(diào)裝置，在腔體上方蓋有腔蓋(2)，密封，在腔體(3)的底面與底板(5)之間裝有半導(dǎo)體制冷塊(6)，底板(5)又與散熱墊塊(7)緊密結(jié)合，底板(5)上方又蓋有激光器外殼(1)和端蓋(4)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體腔全固化單頻倍頻激光器，其特征是所述的整體厚壁腔體(3)中設(shè)有激光泵浦源固定面(10)、整形系統(tǒng)固定孔(11)、聚焦透鏡固定孔(12)、腔鏡裝卡固定孔(19)、腔鏡裝卡固定面(A、B、C)、激光晶體固定孔(14)、導(dǎo)熱材料充填槽(13、15、18)、倍頻晶體固定孔(17)和隔離器固定孔(16)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體腔全固化單頻倍頻激光器，其特征是所述的微調(diào)裝置是在整體腔的腔鏡裝卡固定面(A、B、C)設(shè)置銅螺母、腔外調(diào)節(jié)螺釘(22)、動片(29)、拉簧(25、26)，腔鏡固定在動片(29)上。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體腔全固化單頻倍頻激光器，其特征是在激光晶體固定孔(14)設(shè)置便于導(dǎo)熱的晶體調(diào)節(jié)架，該晶體調(diào)節(jié)架與腔體(3)之間的導(dǎo)熱材料充填槽(13、15、18)中填有漿狀導(dǎo)熱材料(33)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體腔全固化單頻倍頻激光器，其特征是所述腔蓋(2)是透明平板材料制成。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體腔全固化單頻倍頻激光器，其特征是所述諧振腔是環(huán)行腔，也可以是折疊腔。
專利摘要一種整體腔全固化單頻倍頻激光器,由激光泵浦源、泵浦光整形系統(tǒng)、諧振腔構(gòu)成,其特征在于激光器所有元器件固定在整體厚壁腔體內(nèi)并密封。采用該整體厚壁腔裝配成的激光器具有機械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、光路防塵好、有良好的溫度控制效果。
文檔編號H01S3/00GK2438242SQ0024377
公開日2001年7月4日 申請日期2000年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月24日
發(fā)明者王潤林, 張寬收, 張靖, 彭堃墀 申請人:山西大學(xué)