CN102646925B - 带光反馈激光模组结构 - Google Patents

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Abstract

一种带光反馈激光模组结构，包括激光发射器、光电探测器和光学镜片，其特征在于，所述的激光发射器能够向光电探测器发出具有一定发散角的激光光束，由光电探测器将部分激光光信号转化为电信号进行反馈控制，其余的激光光束经光学镜片输出。本发明的有益效果为：不需要安装滤光片或分光片及其支架，大大简化及优化了模组结构，缩短了模组长度和体积，节约了材料成本及人工成本，减少了光的损耗，提高输出功率；长度及体积缩小，可集成性大大提高，使应用范围更加广泛，适合于批量生产，促进激光产业的发展。

Description

带光反馈激光模组结构
技术领域
本发明涉及二极管泵浦的激光器技术领域，特别涉及一种新型带光反馈激光模组结构。
背景技术
可见波长激光在图像处理、激光投影、医疗及科学研究等方面具有广泛的应用，这些都要求激光器实现激光功率的稳定输出。带光反馈的激光模组的工作原理是将一定比例的输出光反射到光电探测器上，光电探测器将其光信号转化为电信号，时刻反映输出光功率的变化，外接的比较电路会根据光电探测器电信号的变化控制泵浦用的激光二极管的电流大小，动态补偿输出光的功率，实现输出光功率的稳定控制。
目前市场上带光反馈的激光模组一般采用在输出光路上设置滤光片、分光片，通过分光片反射一定比例的光到光电探测器上，绝大部分的光正常输出，实现对出光功率的稳定控制。这种技术需要在光路中插入滤光片或分光片，所以存在以下不足之处：
1、固定滤光片或分光片需要支架，增加了激光模组的长度、材料成本；2、滤光片或分光片有一定的透过率，增加了光的损耗，降低了输出功率；3、结构复杂，组装成本高；
4、环节过多，由于滤光片或分光片质量一致性差，所以模组合格率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够稳定控制输出功率的新型带光反馈激光模组结构，以简化结构，有利于激光模组的更广泛应用及促进激光产业的发展。
本发明的技术方案是：一种带光反馈激光模组结构，包括激光发射器、光电探测器和光学镜片，其特征在于，所述的激光发射器能够向光电探测器发出具有一定发散角的激光光束，由光电探测器将部分激光光信号转化为电信号进行反馈控制，其余的激光光束经光学镜片输出。
所述的激光发射器是LD激光二极管，或者是LD泵浦经过晶体组件转化再通过光学扩束的组件，或者是LD泵浦依次经过光整形聚焦组件、晶体组件转化和光学扩束的组件。
所述的光整形聚焦组件采用光学镜片，或使用光纤，或根据需要使用其他方式对光束进行整形或聚焦。
所述的晶体组件是激光晶体，或是激光晶体与非线性晶体的组合。
所述的光电探测器是部分吸收透过式的光电探测器，所述的激光发射器输出的光束通过部分吸收透过式的光电探测器，直接将吸收的部分激光信号转化为反馈电信号。
所述的吸收透过式的光电探测器为单个组件，或根据需要与光学镜片集成为一个组件。
所述的光电探测器是带有中心孔的光电探测器，中心孔内不加滤光片或根据需要增加滤光片；所述的激光发射器输出的光束通过带中心孔光电探测器的中心孔，再在通过光学镜片的入射面时反射一定比例的光到光电探测器的中心孔外围的探测面上，由光电探测器将探测面上的激光信号转化为反馈电信号；或者是将所述的带有中心孔的光电探测器反向安装，适当调整光电探测器位置，使一定比例的入射光直接打到光电探测器的中心孔外围的探测面上，由光电探测器将探测面上的激光信号转化为反馈电信号。
所述的带有中心孔的光电探测器的中心孔可以是圆形、方形，也可以根据需要做成其他形状。
所述的光电探测器是PD光电二极管、硅光电池、光敏电阻或光电倍增管等光电探测器件。
所述的光学镜片是凸面、平面或凹面，或根据需要做成其他形状。
本发明的有益效果为：
1、不需要安装滤光片或分光片及其支架，大大简化及优化了模组结构，缩短了模组长度和体积，节约了材料成本及人工成本，减少了光的损耗，提高输出功率。
2、长度及体积缩小，可集成性大大提高，使应用范围更加广泛，适合于批量生产，促进激光产业的发展。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的结构示意图；
图2是本发明的第二实施例的结构示意图；
图3是本发明的第三实施例的结构示意图。
图中标记说明：1为LD激光二极管，2为光电探测器，3为光学镜片，4为晶体组件，5为光学扩束组件，6为光整形聚焦组件。
具体实施方式
参见图1～图3，本发明一种带光反馈激光模组结构，包括激光发射器、光电探测器2和光学镜片3，所述的激光发射器能够向光电探测器2发出具有一定发散角的激光光束，由光电探测器2将部分激光光信号转化为电信号进行反馈控制（控制电路为现有技术），其余主要的激光光束经光学镜片3输出。
本发明第一实施例的激光发射器是LD激光二极管1。如图1所示，
本发明第二实施例的激光发射器是LD泵浦经过晶体组件4转化，再通过光学扩束组件5扩束的组件。如图2所示。
本发明第三实施例的激光发射器是LD泵浦经过光整形聚焦组件6（也可是单独的整形或聚焦机构）对激光光束整形或聚焦，再经过晶体组件4转化，再通过光学扩束组件5扩束。如图3所示。
各附图中带有箭头的线表示激光光束的路径。
上述各个实施例中的光电探测器2可以是部分吸收透过式的光电探测器，所述的激光发射器输出的光束通过部分吸收透过式的光电探测器，直接将吸收的部分激光信号转化为反馈电信号。
所述的光电探测器2也可以是带有中心孔的光电探测器，中心孔内不加滤光片或根据需要增加滤光片。所述的激光发射器输出的光束通过带中心孔光电探测器的中心孔，再在通过光学镜片的入射面时反射一定比例的光到光电探测器的中心孔外围的探测面上，由光电探测器将探测面上的激光信号转化为反馈电信号；或者是将所述的带有中心孔的光电探测器反向安装，适当调整光电探测器位置，使一定比例的入射光直接打到光电探测器的中心孔外围的探测面上，由光电探测器将探测面上的激光信号转化为反馈电信号。
上述的反馈电信号时刻反映输出光功率的变化，外接的反馈电路会根据光电探测器2输出的电信号的变化控制泵浦用的激光二极管的电流大小，动态改变输出光的功率，实现输出光功率的稳定控制。
上述各个实施例中的晶体组件4可以是激光晶体，也可以是激光晶体和非线性晶体组合。
上述的实施例中带有中心孔的光电探测器的中心孔可以是圆形、方形，也可以根据需要做成其他形状。
上述的实施例中吸收透过式的光电探测器可以是单个组件，也可以根据需要与光学镜片集成为一个组件。
上述的实施例中光学镜片可以是凸面、平面、凹面，也可以根据需要做成其他形状。
上述的实施例中光整形聚焦组件可以使用光学镜片，也可以使用光纤，或根据需要使用其他方式对光束进行整形或聚焦。

Claims (9)

1.一种带光反馈激光模组结构，包括激光发射器、光电探测器和光学镜片，其特征在于，所述的激光发射器能够向光电探测器发出具有一定发散角的激光光束，由光电探测器将部分激光光信号转化为电信号进行反馈控制，其余的激光光束经光学镜片输出；所述的光电探测器是部分吸收透过式的光电探测器，所述的激光发射器输出的光束通过部分吸收透过式的光电探测器，直接将吸收的部分激光信号转化为反馈电信号。
2.根据权利要求1所述的带光反馈激光模组结构，其特征在于，所述的吸收透过式的光电探测器为单个组件，或根据需要与光学镜片集成为一个组件。
3.一种带光反馈激光模组结构，包括激光发射器、光电探测器和光学镜片，其特征在于，所述的激光发射器能够向光电探测器发出具有一定发散角的激光光束，由光电探测器将部分激光光信号转化为电信号进行反馈控制，其余的激光光束经光学镜片输出；所述的光电探测器是带有中心孔的光电探测器，中心孔内不加滤光片或根据需要增加滤光片；所述的激光发射器输出的光束通过带中心孔光电探测器的中心孔，再在通过光学镜片的入射面时反射一定比例的光到光电探测器的中心孔外围的探测面上，由光电探测器将探测面上的激光信号转化为反馈电信号；或者是将所述的带有中心孔的光电探测器反向安装，适当调整光电探测器位置，使一定比例的入射光直接打到光电探测器的中心孔外围的探测面上，由光电探测器将探测面上的激光信号转化为反馈电信号。
4.根据权利要求1或3所述的带光反馈激光模组结构，其特征在于，所述的激光发射器是LD激光二极管，或者是LD泵浦经过晶体组件转化再通过光学扩束的组件，或者是LD泵浦依次经过光整形聚焦组件、晶体组件转化和光学扩束的组件。
5.根据权利要求4所述的带光反馈激光模组结构，其特征在于，所述的光整形聚焦组件包括采用光学镜片或光纤。
6.根据权利要求4所述的带光反馈激光模组结构，其特征在于，所述的晶体组件是激光晶体，或是激光晶体与非线性晶体的组合。
7.根据权利要求3所述的带光反馈激光模组结构，其特征在于，所述的带有中心孔的光电探测器的中心孔包括圆形或方形。
8.根据权利要求1或3所述的带光反馈激光模组结构，其特征在于，所述的光电探测器是PD光电二极管、硅光电池、光敏电阻或光电倍增管光电探测器件。
9.根据权利要求1或3所述的带光反馈激光模组结构，其特征在于，所述的光学镜片是凸面、平面或凹面。
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Granted publication date: 20160224

Pledgee: Qingdao Huitong Chinese financing Company limited by guarantee

Pledgor: QINGDAO LASENCE Co.,Ltd.

Registration number: Y2020370010040

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Denomination of invention: Laser module structure with optical feedback

Effective date of registration: 20220112

Granted publication date: 20160224

Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Qingdao Chengyang sub branch

Pledgor: QINGDAO LASENCE Co.,Ltd.

Registration number: Y2022370010006

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