CN2665999Y - 瓦级风冷绿激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种瓦级风冷绿激光器,它包括半导体激光器、耦合光学元件、激光晶体、倍频晶体、后向反射镜、折叠输出镜,其特点是,半导体激光器由多个光谱特性、电气特性相接近的单管半导体组成,耦合光学元件为多根光纤均匀排列组成的光缆;半导体激光器置有半导体致冷器;激光晶体、倍频晶体置有晶体恒温控制器。本实用新型的优点是,可用现有市场上廉价的1W、2W半导体激光器,利用现有输出功率在2W以下的单管半导体激光器与直径为100-200μm光纤耦合技术,使成本降低,用多根光纤均匀排列组成的光缆传输,能量分布均匀,散热面大,采用风冷,能耗减少,体积小、效率高,特适宜于舞台激光表演、机场夜间导航等,可以替代输出功率5W左右的氩离子激光器。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种结构紧凑、由半导体激光器作为泵浦源、绿光输出功率为瓦级的固体激光器装置,属于激光技术领域。
背景技术
用肉眼观察的应用场合如舞台激光表演、机场夜间导航,以前用体积庞大、水冷的氩离子激光器,后用半导体激光泵浦倍频,其波长为532nm,一种绿激光器,相对氩离子激光器发射的波长人眼的感觉要敏感5倍,在半导体激光泵浦固体激光器领域中,中小功率的情况下一般采用端面泵浦的方式,它充分利用半导体泵浦光与固体激光的模匹配来提高转换效率,而且可以很容易得到单横模激光输出,光束质量优异。然而,现在市场上输出功率在2W以上的半导体激光器产品都为列阵式,典型的发光面尺寸为1μm×1cm,两个方向上的光学不变量拉格朗日量)相差1千多倍,这样及不对称的光束很难通过透镜棱镜组合的光学系统整型、聚集成有一定焦深的小光斑,以得到足够高的亮度,能够用光纤传输泵浦或直接泵浦,而且泵浦光功率的利用率也只能在50%左右。若采用带光纤的单一大功率半导体激光器作泵浦源,则需要用一套光束整形装置,则器件成本太高,光能损失大,并且仍要水冷,对小的舞台表演场合很不适用。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺点,提供一种体积小、小功率、但效率高、并采用风冷的瓦级绿激光器。
本实用的技术方案是这样来实现的,瓦级风冷绿激光器,它包括半导体激光器、耦合光学元件、激光晶体、倍频晶体、后向反射镜、折叠输出镜,由半导体激光器输出的激光经耦合光学元件后,会聚到激光晶体上,形成1064nm的近红外激光,再用倍频晶体进行腔内倍频得到532nm的绿激光输出,其特点是,半导体激光器由多个光谱特性、电气特性相接近的单管半导体组成,耦合光学元件为多根光纤均匀排列组成的光缆;半导体激光器置有风冷的半导体致冷器;激光晶体、倍频晶体置有晶体恒温控制器。
由于采用了上述方案的瓦级风冷绿激光器,其优点是,可用现有市场上廉价的1W、2W半导体激光器,充分利用输出功率在2W以下的单管半导体激光器与直径为100-200μm光纤耦合技术使成本降低,用多根光纤均匀排列组成的光缆传输能量分布均匀,散热面大,又加上风冷,能耗减少,使体积小、效率高,特适宜于用肉眼观察的应用场合如舞台激光表演、机场夜间导航等,可以替代输出功率5W左右的氩离子激光器。
附图说明
图1为本实用新型光路图;
图2为光纤排列示意图;
图3为半导体致冷器安装示意图;
图4为恒温控制器安装示意图。
具体实施方式
由图1所示,瓦级风冷绿激光器,它包括半导体激光器1、耦合光学元件2、激光晶体3、倍频晶体4、后向反射镜5、折叠输出镜6,由半导体激光器1输出的激光经耦合光学元件2后,会聚到激光晶体3上,形成1064nm的近红外激光,再用倍频晶体4进行腔内倍频得到532nm的绿激光输出,其特点是,所述的半导体激光器1由多个光谱特性、电气特性相接近的单管半导体组成,耦合光学元件2为多根光纤7均匀排列组成的光缆;半导体激光器1置有风冷的半导体致冷器8;激光晶体3、倍频晶体4置有晶体恒温控制器。本实用新型实施例,由图2所示,耦合光学元件2由7根直径为100-200μm的光纤7均匀排列组合成光缆。将波长为808nm,输出功率为1W的单管半导体激光器用透镜耦合进直径为100μm的光纤中,再将7根这样的光纤组合成直径为400μm的光缆,输出激光功率能大于5W,总的耦合效率大于70%。本绿激光器的半导体激光温控系统,它主要是由半导体致冷器来对半导体激光器的温度进行控制,从而达到控半导体激光器输出光波长的目的,由图3所示,半导体致冷器8与散热片9结合在一起,散热器一边还置有一风扇10,风扇对散热器进行强制风冷。半导体致冷器的控制电路具有双向性,当半导体激光器的温度高于设定值时(通常在夏天),半导体致冷器对半导体激光器起致冷作用,当半导体激光器的低于设定值时(通常在冬天),半导体致冷器对半导体激光器起致热作用。激光晶体3、倍频晶体4所置有的晶体恒温控制器,通常采用电加热的方法,由图4所示,晶体恒温控制器为一发热元件11,发热元件为电热丝、PTC发热元件、碳纤维发热板等。将激光晶体3和倍频晶体4的温度恒定在某一高于常温的温度值上。图中12为晶体座。
Claims (4)
1、一种瓦级风冷绿激光器,它包括半导体激光器(1)、耦合光学元件(2)、激光晶体(3)、倍频晶体(4)、后向反射镜(5)、折叠输出镜(6),由半导体激光器(1)输出的激光经耦合光学元件(2)后,会聚到激光晶体(3)上,形成1064nm的近红外激光,再用倍频晶体(4)进行腔内倍频得到532nm的绿激光输出,其特征在于,所述的半导体激光器(1)由多个光谱特性、电气特性相接近的单管半导体组成,耦合光学元件(2)为多根光纤(7)均匀排列组成的光缆;半导体激光器(1)置有风冷的半导体致冷器(8);激光晶体(3)、倍频晶体(4)置有晶体恒温控制器。
2、根据权利要求1所述的瓦级风冷绿激光器,其特征在于,所述的耦合光学元件(2)由7根直径为100-200μm的光纤(7)均匀排列组合成光缆。
3、根据权利要求1所述的瓦级风冷绿激光器,其特征在于,所述的半导体致冷器(8)与散热片(9)结合在一起,散热器一边还置有一风扇(10)。
4、根据权利要求1所述的瓦级风冷绿激光器,其特征在于,所述的晶体恒温控制器为一电发热元件(11)。
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CN 200320108410 CN2665999Y (zh) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | 瓦级风冷绿激光器 |
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CN 200320108410 CN2665999Y (zh) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | 瓦级风冷绿激光器 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100440648C (zh) * | 2006-04-26 | 2008-12-03 | 上海致凯捷激光科技有限公司 | 半导体端面泵浦的风冷单模绿光激光器 |
CN101650253B (zh) * | 2009-09-02 | 2011-03-30 | 四川电力试验研究院 | 具有强光保护功能的旋转式激光成像仪 |
CN106405978A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-02-15 | 武汉长进激光技术有限公司 | 模式优化装置 |
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2003
- 2003-11-27 CN CN 200320108410 patent/CN2665999Y/zh not_active Expired - Fee Related
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