CN210490080U - 一种双波长激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双波长激光器，双波长激光器包括：程序下载模块，用于从计算机下载编译程序；脉冲产生模块，与程序下载模块连接，用于运行编译程序产生预设频率的电脉冲；恒流源模块，用于为双波长激光器提供恒定电流；偏置电路，分别与脉冲产生模块以及恒流源模块连接，电脉冲与恒定电流经过偏置电路之后同时输出互不干扰；第一激光发射器，连接于偏置电路，用于受电脉冲激发产生第一波长激光；第二激光发射器，连接于偏置电路，用于受电脉冲激发产生第二波长激光。本申请提供的双波长激光器可以实现多种不同波长的激光的组合，输出激光波长调节方便。

Description

一种双波长激光器

技术领域

本实用新型属于激光技术领域，尤其涉及一种双波长激光器。

背景技术

双波长激光器具有在某一波长受到干扰时，另一波长仍可以使用的特性，无论在量子通信、光学测量、非线性光学等领域还是在双波长激光武器、甚至在医疗美容等很多领域都有着非常重要的应用。

目前行业中的双波长激光器多为固体激光器，如1.0μm调Q脉冲通过铒镱共掺光纤调制铒离子的反转粒子数，产生同频率的1.5μm脉冲；以及调Q晶体与喇曼介质构成平行平面谐振腔,产生1.0/1.5μm双波段输出。这些激光器存在着输出激光波长单一，调节不方便的问题。

实用新型内容

本申请提供一种双波长激光器，用以解决现有技术中双波长激光器输出激光波长单一、频率调节不方便的技术问题。

本申请实施例提供一种双波长激光器，双波长激光器包括：

程序下载模块，用于从计算机下载编译程序；

脉冲产生模块，与所述程序下载模块连接，用于运行所述编译程序产生预设频率的电脉冲；

恒流源模块，用于为所述双波长激光器提供恒定电流；

偏置电路，分别与所述脉冲产生模块以及所述恒流源模块连接，所述电脉冲与所述恒定电流经过所述偏置电路之后同时输出互不干扰；

第一激光发射器，连接于所述偏置电路，用于受所述电脉冲激发产生第一波长激光；

第二激光发射器，连接于所述偏置电路，用于受所述电脉冲激发产生第二波长激光。

进一步地，双波长激光器还包括：

脉冲压缩与整形模块，设置于所述脉冲产生模块与所述偏置电路之间，用于对所述电脉冲进行压缩并对所述电脉冲的波形进行整形。

进一步地，脉冲压缩与整形模块包括脉冲压缩电路和脉冲整形电路，所述脉冲压缩电路与所述脉冲整形电路互相连接。

进一步地，脉冲压缩电路包含脉冲压缩芯片U31，U31的1脚分别与电阻R46及电阻R47的一端相连，U31的2脚与选择端口P1的2脚连接，选择端口P1的1脚分别与滤波电阻Ram和滤波电容Cam的一端连接，选择端口P1的3脚分别与滤波电阻Ram0和滤波电容Cam0的一端连接，压缩芯片U31的4脚分别与电阻R49和电阻R52的一端连接，电阻R49的另一端与压缩芯片U31的7脚连接，电阻R52的另一端与压缩芯片U31的9脚连接，压缩芯片U31的8脚分别与电阻R50和R51的一端以及选择芯片U31的10脚连接，压缩芯片U31的5脚与压缩芯片U41的1脚连接，压缩芯片U31的12脚与压缩芯片U41的2脚连接，压缩芯片U41的4脚与脉冲整形电路连接。

脉冲整形电路的结构为：滤波电阻Ram1的一端与脉冲压缩电路连接，滤波电阻Ram1的另一端分别与滤波电容Cam1和滤波电阻Ram2的一端连接，滤波电阻Ram2的另一端分别与滤波电容Cam2的一端以及脉冲整形与压缩模块的输出端连接。

进一步地，双波长激光器还包括：

脉冲可调放大模块，设置于所述脉冲压缩与整形模块及所述偏置电路之间，用于对所述电脉冲的功率进行可调放大。

进一步地，双波长激光器还包括：

温控模块，用于控制所述双波长激光器的工作温度为恒定温度。

进一步地，温控模块的电路包括温控芯片U12，温控芯片U12的1脚分别与电阻R1、电阻R3、电容C3以及电阻R8的一端连接，电阻R1的另一端分别与电阻R2、电阻R13的一端以及温控芯片U12的3脚连接，电阻R2的另一端与电阻R12的一端连接，电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端以及温控芯片U12的2脚连接，电阻R8的另一端分别与电阻R7的一端以及温控芯片U12的32脚连接，电阻R13的另一端分别与电容C1、电阻R5的一端以及温控芯片U12的4脚连接，电容C1的另一端分别与电容C2的一端、电阻R5的另一端、电阻R6的一端以及温控芯片U12的6脚连接，电容C2的另一端分别与电阻R6的另一端以及温控芯片U12的7脚连接，温控芯片U12的9脚与电容C4的一端连接，温控芯片U12的13脚与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电容C5的一端连接，电容C5的另一端与温控芯片U12的14脚连接，温控芯片U12的16脚与电阻R10的一端连接，温控芯片U12的18脚分别与电容C6、电容C7的一端以及三极管Q1的集电极连接，温控芯片U12的19脚分别与电阻R11的一端以及三极管Q1的基极连接，电阻R11的另一端与温控芯片U12的20脚连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接，温控芯片U12的21脚与三极管Q2的基极连接，温控芯片U12的22脚与三极管Q2的发射极连接，温控芯片U12的24脚与电容C8的一端连接，电容C8的另一端分别与温控芯片U12的25脚以及三极管Q4的基极连接，温控芯片的26脚与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极分别与三极管Q4的发射极以及温控芯片U12的28脚连接，三极管Q4的集电极与温控芯片U12的29脚连接。

进一步地，所述第一激光发射器为第一激光二极管，所述第二激光发射器为第二激光二极管。

从上述本申请实施例可知，本申请提供的双波长激光器，由程序下载模块、脉冲产生模块、恒流源模块、偏置电路以及两个激光发射器组成，由于两个激光发射器为相互独立的激光发射器，通过对激光发射器的选用，可以方便地调节发射的激光的波长，从而可以方便地实现不同波长激光的组合，进而得到不同波长组合的双波长激光器，输出激光波长调节方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的双波长激光器的一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的双波长激光器的另一种结构示意图；

图3为本申请实施例提供的脉冲压缩与整形模块的电路结构示意图；

图4为为本申请实施例提供的脉冲可调放大模块的电路结构示意图；

图5本申请实施例提供的温控模块的电路结构示意图。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请实施例提供一种双波长激光器，如图1所示，为本申请实施例提供的双波长激光器的结构示意图，双波长激光器包括：

程序下载模块101，用于从计算机下载编译程序；

脉冲产生模块102，与所述程序下载模块连接，用于运行所述编译程序产生预设频率的电脉冲；

恒流源模块103，用于为所述双波长激光器提供恒定电流；

偏置电路104，分别与所述脉冲产生模块以及所述恒流源模块连接，所述电脉冲与所述恒定电流经过所述偏置电路之后同时输出互不干扰；

第一激光发射器105，连接于所述偏置电路，用于受所述电脉冲激发产生第一波长激光；

第二激光发射器106，连接于所述偏置电路，用于受所述电脉冲激发产生第二波长激光。

本申请实施例提供的双波长激光器，包括程序下载模块101、脉冲产生模块102、恒流源模块103、偏置电路104、第一激光发射器105以及第二激光发射器106。程序下载模块101与脉冲产生模块102连接，脉冲产生模块102与恒流源模块103均与偏置电路104的输入端连接，第一激光发射器105以及第二激光发射器106分别与偏置电路104的输出端连接。

程序下载模块101，用于从计算机下载编译程序，编译程序包含电脉冲输出的指令、电脉冲的频率等信息，电脉冲输出的指令用于控制电脉冲的发射与关闭，电脉冲的频率用于控制电脉冲频率的变化。通过下载计算机中的编译程序，可以实现人机交互。通过程序下载模块101，操作人员对计算机中编译程序的编写可实现对电脉冲输出的控制。

脉冲产生模块102根据程序下载模块101下载的编译程序中包含的电脉冲输出指令以及电脉冲频率等信息产生对应频率的电脉冲。具体的，脉冲产生模块可以是电脉冲发生器。

恒流源模块103提供供双波长激光器使用的恒定电流，使得双波长激光器能够持续发出激光，恒流源还可以用于增大激光器的输出功率。

偏置电路104将脉冲产生模块102产生的电脉冲以及恒流源模块103产生的恒定电流进行分流，使得电脉冲与恒定电流可以同时驱动激光器而不互相干扰。

第一激光发射器105以及第二激光发射器106在电脉冲的激发下产生激光，且在恒定电流的作用下输出连续光。第一激光发射器105发射出一种波长的激光，第二激光发射器106发射出第二种波长的激光。

在本申请实施例中，提供的双波长激光器包括程序下载模块、脉冲产生模块、恒流源模块、偏置电路、第一激光发射器以及第二激光发射器，由于第一激光器与第二激光器相互独立，发射的激光互不干扰，因此可通过对激光发射器的发射波长进行选择从而可以方便地调节发射的激光的波长，从而可以方便地实现不同波长激光的组合，进而得到不同波长组合的双波长激光器，输出激光波长调节方便。例如，双波长激光器可以是第一激光发射器发射的激光波长为1064um，第二激光发射器发射的激光波长为1550um的组合，也可以是第一激光发射器发射的激光波长为800um，第二激光发射器发射的激光波长为1064um。也可以是第一激光发射器发射的激光波长为800um，第二激光发射器发射的激光波长为1550um的组合。此处不再一一列举，只要对激光发射器的发射波长进行选择即可实现不同波长组合的双波长激光发射器。

进一步地，如图2所示，为本申请实施例提供的双波长激光器的另一结构示意图，双波长激光器还包括：

脉冲压缩与整形模块107，设置于脉冲产生模块102与偏置电路103之间，用于对电脉冲进行压缩并对电脉冲的波形进行整形。

本申请实施例提供的双波长激光器还可以包括脉冲压缩与整形模块107，在实际应用中，激光脉冲的脉冲宽度越窄，其使用范围越广。因此为获得脉冲宽度更窄的激光脉冲，需要对激发脉冲产生的电脉冲的脉冲宽度进行压缩。脉冲压缩与整形模块107还可以对电脉冲的波形进行整形，消除脉冲拖尾，从而避免了脉冲的拖尾对激光器产生的脉冲波形的影响。

本申请提供的双波长激光器，可以输出窄脉冲且波形良好无拖尾的激光脉冲，提高了输出激光的质量。

进一步地，脉冲压缩与整形模块107包括脉冲压缩电路和脉冲整形电路，脉冲压缩电路与脉冲整形电路互相连接。如图3所示，为本申请实施例提供的脉冲压缩与整形模块的电路结构示意图。

脉冲压缩电路包含脉冲压缩芯片U31，U31的1脚分别与电阻R46及电阻R47的一端相连，U31的2脚与选择端口P1的2脚连接，选择端口P1的1脚分别与滤波电阻Ram和滤波电容Cam的一端连接，选择端口P1的3脚分别与滤波电阻Ram0和滤波电容Cam0的一端连接，压缩芯片U31的4脚分别与电阻R49和电阻R52的一端连接，电阻R49的另一端与压缩芯片U31的7脚连接，电阻R52的另一端与压缩芯片U31的9脚连接，压缩芯片U31的8脚分别与电阻R50和R51的一端以及选择芯片U31的10脚连接，压缩芯片U31的5脚与压缩芯片U41的1脚连接，压缩芯片U31的12脚与压缩芯片U41的2脚连接，压缩芯片U41的4脚与脉冲整形电路连接。

脉冲整形电路的结构为：滤波电阻Ram1的一端与脉冲压缩电路连接，滤波电阻Ram1的另一端分别与滤波电容Cam1和滤波电阻Ram2的一端连接，滤波电阻Ram2的另一端分别与滤波电容Cam2的一端以及脉冲整形与压缩模块的输出端连接。

进一步地，双波长激光器还包括：

脉冲可调放大模块108，设置于脉冲压缩与整形模块107及偏置电路104之间，用于对电脉冲的功率进行可调放大。

本申请实施例提供的双波长激光器的输出激光波长可根据需要对激光发射器进行选择，从而使得双波长激光器输出的激光波长组合具有多种选择。且激光器要满足增益开关效应才能产生最窄脉冲，不同激光器产生最窄脉冲的条件不一样，需要功率的调节才能满足各个激光器产生最窄脉冲。因此本申请实施例提供的双波长激光器还可以具有脉冲可调放大模块108，用于对电脉冲的功率进行可调放大。通过调节电脉冲的功率使得电脉冲能够满足不同波长的激光发射器对功率的要求。具体地，如图4所示，为本申请实施例提供的脉冲可调放大模块的电路结构示意图。脉冲可调放大模块由功率放大器U22，滤波电容C1、C2、C3、C4、C5，频率选择电阻R1、R2，功率调节电阻R5、R6，外围匹配电阻R3、R4以及输入选择端口U32组成。滤波电容C1与频率选择电阻R1连接接到5V电压、R1的另一端与R2、C2连接，C1、R2的另一端接地，功率调节电阻R5与R1、R2连接，R5的一端与C3、U22的2脚连接，U22的3脚与R3、R6的一脚连接，R3与C4一端连接，U22的4、9脚接地，7脚接R4的一端，R4与C5连接接到5V电源上，C5的另一端接地。

进一步地，双波长激光器还包括：

温控模块109，用于控制双波长激光器的工作温度为恒定温度。

由于激光发射器对温度比较敏感，温度的细微变化都会影响激光发射器的功率、波长和阈值特性。本申请实施例提供的双波长激光器还可以具有温控模块109，用以控制激光发射器工作在恒定的温度下，使得激光输出更为稳定。

具体地，如图5所示，为本申请实施例提供的温控模块109的电路结构示意图，温控模块109的电路包括温控芯片U12，温控芯片U12的1脚分别与电阻R1、电阻R3、电容C3以及电阻R8的一端连接，电阻R1的另一端分别与电阻R2、电阻R13的一端以及温控芯片U12的3脚连接，电阻R2的另一端与电阻R12的一端连接，电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端以及温控芯片U12的2脚连接，电阻R8的另一端分别与电阻R7的一端以及温控芯片U12的32脚连接，电阻R13的另一端分别与电容C1、电阻R5的一端以及温控芯片U12的4脚连接，电容C1的另一端分别与电容C2的一端、电阻R5的另一端、电阻R6的一端以及温控芯片U12的6脚连接，电容C2的另一端分别与电阻R6的另一端以及温控芯片U12的7脚连接，温控芯片U12的9脚与电容C4的一端连接，温控芯片U12的13脚与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电容C5的一端连接，电容C5的另一端与温控芯片U12的14脚连接，温控芯片U12的16脚与电阻R10的一端连接，温控芯片U12的18脚分别与电容C6、电容C7的一端以及三极管Q1的集电极连接，温控芯片U12的19脚分别与电阻R11的一端以及三极管Q1的基极连接，电阻R11的另一端与温控芯片U12的20脚连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接，温控芯片U12的21脚与三极管Q2的基极连接，温控芯片U12的22脚与三极管Q2的发射极连接，温控芯片U12的24脚与电容C8的一端连接，电容C8的另一端分别与温控芯片U12的25脚以及三极管Q4的基极连接，温控芯片的26脚与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极分别与三极管Q4的发射极以及温控芯片U12的28脚连接，三极管Q4的集电极与温控芯片U12的29脚连接。

进一步地，第一激光发射器为第一激光二极管，第二激光发射器为第二激光二极管。

激光二极管作为一种具有效率高、体积小、寿命长等优点的激光发射元件，在实际应用中得到广泛的应用。本申请实施例中提供的双波长激光器的激光发射器可以是激光二极管。当然，本申请实施例中提供的双波长激光器的激光发射器也可以是其他半导体激光发射器，此处不予一一说明。

本申请提供的双波长激光发射器可以使用直流电源，该直流电源可以使用蓄电池、锂离子电池等直流电源供应装置提供，也可以通过电源转换模块将市用交流电源转换为直流电源。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本实用新型所提供的技术方案的描述，对于本领域的技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种双波长激光器，其特征在于，所述双波长激光器包括：

程序下载模块，用于从计算机下载编译程序；

脉冲产生模块，与所述程序下载模块连接，用于运行所述编译程序产生预设频率的电脉冲；

恒流源模块，用于为所述双波长激光器提供恒定电流；

偏置电路，分别与所述脉冲产生模块以及所述恒流源模块连接，所述电脉冲与所述恒定电流经过所述偏置电路之后同时输出互不干扰；

第一激光发射器，连接于所述偏置电路，用于受所述电脉冲激发产生第一波长激光；

第二激光发射器，连接于所述偏置电路，用于受所述电脉冲激发产生第二波长激光。

2.根据权利要求1所述的双波长激光器，其特征在于，所述双波长激光器还包括：

脉冲压缩与整形模块，设置于所述脉冲产生模块与所述偏置电路之间，用于对所述电脉冲进行压缩并对所述电脉冲的波形进行整形。

3.根据权利要求2所述的双波长激光器，其特征在于，所述脉冲压缩与整形模块包括脉冲压缩电路和脉冲整形电路，所述脉冲压缩电路与所述脉冲整形电路互相连接。

4.根据权利要求3所述的双波长激光器，其特征在于，所述脉冲压缩电路包含脉冲压缩芯片U31，U31的1脚分别与电阻R46及电阻R47的一端相连，U31的2脚与选择端口P1的2脚连接，选择端口P1的1脚分别与滤波电阻Ram和滤波电容Cam的一端连接，选择端口P1的3脚分别与滤波电阻Ram0和滤波电容Cam0的一端连接，压缩芯片U31的4脚分别与电阻R49和电阻R52的一端连接，电阻R49的另一端与压缩芯片U31的7脚连接，电阻R52的另一端与压缩芯片U31的9脚连接，压缩芯片U31的8脚分别与电阻R50和R51的一端以及选择芯片U31的10脚连接，压缩芯片U31的5脚与压缩芯片U41的1脚连接，压缩芯片U31的12脚与压缩芯片U41的2脚连接，压缩芯片U41的4脚与脉冲整形电路连接。

5.根据权利要求3所述的双波长激光器，其特征在于，所述脉冲整形电路的结构为：滤波电阻Ram1的一端与脉冲压缩电路连接，滤波电阻Ram1的另一端分别与滤波电容Cam1和滤波电阻Ram2的一端连接，滤波电阻Ram2的另一端分别与滤波电容Cam2的一端以及脉冲整形与压缩模块的输出端连接。

6.根据权利要求2所述的双波长激光器，其特征在于，所述双波长激光器还包括：

脉冲可调放大模块，设置于所述脉冲压缩与整形模块及所述偏置电路之间，用于对所述电脉冲的功率进行可调放大。

7.根据权利要求6所述的双波长激光器，其特征在于，所述双波长激光器还包括：

温控模块，用于控制所述双波长激光器的工作温度为恒定温度。

8.根据权利要求7所述的双波长激光器，其特征在于，所述温控模块的电路包括温控芯片U12，温控芯片U12的1脚分别与电阻R1、电阻R3、电容C3以及电阻R8的一端连接，电阻R1的另一端分别与电阻R2、电阻R13的一端以及温控芯片U12的3脚连接，电阻R2的另一端与电阻R12的一端连接，电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端以及温控芯片U12的2脚连接，电阻R8的另一端分别与电阻R7的一端以及温控芯片U12的32脚连接，电阻R13的另一端分别与电容C1、电阻R5的一端以及温控芯片U12的4脚连接，电容C1的另一端分别与电容C2的一端、电阻R5的另一端、电阻R6的一端以及温控芯片U12的6脚连接，电容C2的另一端分别与电阻R6的另一端以及温控芯片U12的7脚连接，温控芯片U12的9脚与电容C4的一端连接，温控芯片U12的13脚与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电容C5的一端连接，电容C5的另一端与温控芯片U12的14脚连接，温控芯片U12的16脚与电阻R10的一端连接，温控芯片U12的18脚分别与电容C6、电容C7的一端以及三极管Q1的集电极连接，温控芯片U12的19脚分别与电阻R11的一端以及三极管Q1的基极连接，电阻R11的另一端与温控芯片U12的20脚连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接，温控芯片U12的21脚与三极管Q2的基极连接，温控芯片U12的22脚与三极管Q2的发射极连接，温控芯片U12的24脚与电容C8的一端连接，电容C8的另一端分别与温控芯片U12的25脚以及三极管Q4的基极连接，温控芯片的26脚与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极分别与三极管Q4的发射极以及温控芯片U12的28脚连接，三极管Q4的集电极与温控芯片U12的29脚连接。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的双波长激光器，其特征在于，所述第一激光发射器为第一激光二极管，所述第二激光发射器为第二激光二极管。

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