RU2548375C1 - Модуль лазерный - Google Patents
Модуль лазерный Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548375C1 RU2548375C1 RU2014101407/28A RU2014101407A RU2548375C1 RU 2548375 C1 RU2548375 C1 RU 2548375C1 RU 2014101407/28 A RU2014101407/28 A RU 2014101407/28A RU 2014101407 A RU2014101407 A RU 2014101407A RU 2548375 C1 RU2548375 C1 RU 2548375C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- laser diode
- laser
- optical axis
- laser module
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, в частности к лазерным источникам света, и может быть использовано в оптических системах, предназначенных, например, для указания направления или цели. Модуль лазерный содержит объектив, в фокальной плоскости которого расположен лазерный диод, с выходным окном, обращенным в сторону объектива и систему теплоотвода. Объектив установлен с возможностью поворота вокруг и перемещения вдоль оптической оси. Лазерный диод установлен с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси, во взаимно перпендикулярных направлениях, а система теплоотвода, включающая датчик температуры, термоэлектронный преобразователь, радиатор и вентилятор, дополнена осушенным азотом, заполняющим внутренний объем лазерного модуля. Технический результат - обеспечение возможности фокусировки объектива и точной регулировки установки лазерного диода в направлениях вдоль оси и перпендикулярно оптической оси объектива по осям X и Y, обеспечение работы в заданном диапазоне температуры окружающей среды, повышение надежности, снижение потребляемой мощности. 2 ил.
Description
Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, в частности к лазерным источникам света, и может быть использовано в оптических системах, предназначенных, например, для указания направления или цели.
Известен лазерный модуль по патенту США №5394430, МПК H01S 3/08, содержащий полый цилиндрический корпус, линзу, расположенную в держателе, закрепленном в передней части корпуса модуля, лазерный диод с выводами, расположенный в корпусе на оптической оси с линзой, плату со схемой управления лазерным диодом, выводы внешнего соединения. Но у данного лазерного модуля недостаточно мощности оптического излучения для использования его на расстояниях, превышающих несколько километров. Известен также лазерный модуль по патенту США №5121188, МПК H01L 23/04, содержащий корпус, в котором установлены на оптической оси оптическая схема и лазерный диод, элементы электрической схемы управления лазерным диодом в виде лазерного кристалла, установленного на основании и закрытого крышкой. Первым контактом подачи питания на лазерный диод является корпус, а вторым - крышка диода. Но у данного устройства ограничена дальность лазерного луча, большие габариты и масса.
Наиболее близким к заявленному устройству является лазерный целеуказатель, описанный в патенте РФ №2100744, МПК F41G 1/34, опубликованном 27.12.1994 г., содержащий полый цилиндрический корпус, излучатель, втулку, наружная поверхность которой контактирует с цилиндрическим корпусом, а внутренняя сферическая поверхность - с корпусом излучателя, пружину, контактирующую с торцем втулки и торцем опорного кольца, электронный блок, блок батарей, выключатель и механизм юстировки. Втулка установлена с возможностью перемещения вдоль своей оси. Механизм юстировки включает в себя два юстировочных и один опорный винты, контактирующие с опорными поверхностями, выполненными на корпусе излучателя. Но отсутствие регулировки лазерного луча по углам, отсутствие возможности выполнения фокусировки оптической схемы не позволяют достичь требуемой точности выставления лазерного луча и использовать его для мощных лазерных модулей. Кроме того, не обеспечена работа лазерного модуля в диапазоне температур от +55°C до -50°C, и затруднено обслуживание и ремонт лазерного модуля при эксплуатации.
Задачей изобретения является создание модуля лазерного с повышенными эксплуатационными характеристиками.
Технический результат - обеспечение возможности фокусировки объектива и установки лазерного диода с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси, во взаимно перпендикулярных направлениях, обеспечение работы в заданном диапазоне температуры окружающей среды, повышение надежности, снижение потребляемой мощности.
Это достигается тем, что модуль лазерный, расположенный в полом корпусе и содержащий объектив, в фокальной плоскости которого расположен лазерный диод, с выходным окном, обращенным в сторону объектива, и систему теплоотвода, в отличие от известного объектив установлен с возможностью поворота вокруг и перемещения вдоль оптической оси, лазерный диод установлен с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси, во взаимно перпендикулярных направлениях, а система теплоотвода, включающая датчик температуры, термоэлектронный преобразователь, радиатор и вентилятор, дополнена осушенным азотом, заполняющим внутренний объем лазерного модуля.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен модуль лазерный как вариант реализации изобретения в конкретной конструкции, а на фиг.2 - задняя часть модуля лазерного.
Модуль лазерный (фиг.1) расположен в полом, цилиндрическом корпусе 1, который имеет переднюю и заднюю части. В передней части расположены защитное стекло 2, коллимирующий объектив 3, установленный в оправе 4 с возможностью перемещения вдоль и поворота вокруг оптической оси, электрический разъем 5 для подключения внешнего соединителя, электрический герметичный разъем 6, электрический разъем 7 для внутреннего электрического монтажа модуля лазерного, датчик мощности излучения 8 лазерного диода 9 и блоки электронные 10, которые обеспечивают работу электрической схемы лазерного модуля. В задней части размещены: в фокальной плоскости объектива 3 лазерный диод 9 (фиг.2), закрепленный в оправе 11 позиционным винтом 12. В оправе 11 закреплен также датчик температуры 13, а оправа 11, в свою очередь, установлена в дополнительной оправе 14, содержащей попарно взаимно перпендикулярно расположенные пазы, через термоизолирующий вкладыш 15. Оправа 14 с установленной в ней оправой 11, содержащей лазерный диод 9 и датчик температуры 13, размещена в механизме перемещения лазерного диода 9, в плоскости, перпендикулярной оптической оси объектива 3 (фиг.1),с возможностью перемещения в направлениях плюс, минус осей X, Y, то есть во взаимно перпендикулярных направлениях. В механизме перемещения лазерного диода, содержащем дополнительный корпус 16 (фиг.2), установлены попарно, взаимно перпендикулярно расположенные симметрично оптической оси объектива 3(фиг.1) стаканы 17, содержащие ползуны 18, толкатели 19 и пружины 20, обеспечивающие силовое замыкание толкателей 19 с ползунами 18. Ползуны 18 и толкатели 19 кинематически взаимодействуют с дополнительной оправой 14. Для отвода тепла от лазерного диода 9 модуль лазерный снабжен системой теплоотвода, обеспечивающей требуемый тепловой режим его работы, включающий теплопроводящую прокладку 21, контактирующую передней своей поверхностью с оправой 11, а задней поверхностью - с основанием 22, на котором установлен термоэлектронный преобразователь 23, контактирующий передней своей поверхностью с основанием 22, а задней - с радиатором 24. Последним из системы теплоотвода в задней части лазерного модуля размещен вентилятор 25, закрепленный также на дополнительном корпусе 16, который, в свою очередь, жестко связан с корпусом 1. Внутренний объем лазерного модуля для дополнительного теплоотвода заполнен осушенным азотом.
Модуль лазерный работает следующим образом. При включении питания, через разъемы 5, 6 и 7 (фиг.1) подается напряжение на лазерный диод 9 и на все элементы электрической схемы лазерного модуля, включая датчик температурный 13, датчик мощности излучения 8 лазерного диода 9, блок электронный 10, термоэлектронный преобразователь 23 и вентилятор 25. Фокусировка объектива 3 по определению положения плоскости расположения лазерного диода производится путем вращения оправы 4. Установка лазерного диода 9 по центру оптической оси объектива 3 производится вращением толкателей 19, установленных в стаканах 17, при этом усилие передается на ползуны 18, далее ползуны 18 воздействуют на дополнительную оправу 14, имеющую пазы, которая перемещает установленную в ней оправу 11 с закрепленным в ней лазерным диодом 9, позиционным винтом 12 и встроенным в нее датчиком температуры 13 в направлениях, перпендикулярных оптической оси объектива 3. Силовое замыкание толкателей 19 выполняют пружины 20. Для коррекции мощности излучения лазерного диода 9 используется датчик мощности излучения 8, регистрирующий изменение фототока лазерного диода 9 от номинального, установленного при юстировке лазерного диода 9 по эталонному измерительному датчику; далее сигнал поступает на электронную схему, автоматически изменяющую значение тока, питающего лазерный диод 9. Регулирование мощности излучения лазерного диода 9 при изменении температуры производится посредством датчика температуры 13, термоэлектронного преобразователя 23, при этом с целью улучшения теплообмена между элементами 13 и 23 дополнительно введены: термопроводящая прокладка 21, радиатор 24 и вентилятор 25, а также материалы оправы 11, прокладки 21, основания 22 и радиатора 25 используются с высоким коэффициентом теплопроводности. Кроме того, регулирование мощности излучения лазерного диода 9 осуществляется автоматически с помощью элементов электрической схемы лазерного модуля, а именно датчика температуры 13, измеряющего непосредственно температуру лазерного диода 9 (в оправе) и передающего сигналы в процессор, и термоэлектронного преобразователя 23, который, преобразовав сигнал, автоматически переключает полюса температуры лазерного диода 9 (передней и задней плоскостей его) на режим нагрева или охлаждения. Датчик температуры 13 предварительно выставлен на оптимальный температурный режим работы лазерного диода 9 (аналоговый способ регулировки мощности излучения) и путем модуляции управляющего сигнала электрической схемы, содержащей блок электронный 10 (цифровой способ регулирования мощности излучения) лазерного диода 9. Оба способа задействованы в процессе регулирования мощности излучения лазерным диодом 9 в зависимости от изменения температуры последнего. Лазерный диод 9 производит излучение в видимой области спектра с длиной волны, близкой к 638 nm. С целью исключения передачи тепла на внешние детали лазерного модуля оправа 11 установлена в дополнительной оправе 14 через термоизоляционный вкладыш 15.
Таким образом, достигается технический результат, заключающийся в обеспечении высокой точности регулировки лазерного диода по углу расхождения лазерного луча, возможности обеспечения точной фокусировки объектива в плоскости излучения лазерного диода, повышении надежности (безотказности) его работы, обеспечении высокой технологичности, полной взаимозаменяемости, обеспечении простоты обслуживания лазерного модуля при эксплуатации и обеспечении возможности работы лазерного модуля в диапазоне температур от +55°C до -50°C.
Claims (1)
- Модуль лазерный, расположенный в полом корпусе и содержащий объектив, в фокальной плоскости которого расположен лазерный диод, с выходным окном, обращенным на объектив и систему теплоотвода, отличающийся тем, что объектив установлен с возможностью поворота вокруг и перемещения вдоль оптической оси, лазерный диод установлен с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси, во взаимно перпендикулярных направлениях, а система теплоотвода, включающая датчик температуры, термоэлектронный преобразователь, радиатор и вентилятор, дополнена осушенным азотом, заполняющим внутренний объем лазерного модуля.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101407/28A RU2548375C1 (ru) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Модуль лазерный |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101407/28A RU2548375C1 (ru) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Модуль лазерный |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2548375C1 true RU2548375C1 (ru) | 2015-04-20 |
Family
ID=53289283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014101407/28A RU2548375C1 (ru) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Модуль лазерный |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2548375C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206907U1 (ru) * | 2021-05-31 | 2021-09-30 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Научно-исследовательский институт оптико-электронного приборостроения" (АО "НИИ ОЭП") | Устройство для контроля параметров тепловизионных систем |
CN113843509A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-28 | 武汉先同科技有限公司 | 集成式手持激光打标机 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5394430A (en) * | 1994-05-03 | 1995-02-28 | Quarton Inc. | Laser module |
RU2100744C1 (ru) * | 1994-07-05 | 1997-12-27 | Конструкторское бюро приборостроения | Лазерный целеуказатель |
US6283371B1 (en) * | 1998-09-23 | 2001-09-04 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd | Laser diode module of optical scanner |
US20100118902A1 (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-13 | Metal Industries Research & Development Centre | Unitized cooling module for laser diode array |
-
2014
- 2014-01-20 RU RU2014101407/28A patent/RU2548375C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5394430A (en) * | 1994-05-03 | 1995-02-28 | Quarton Inc. | Laser module |
RU2100744C1 (ru) * | 1994-07-05 | 1997-12-27 | Конструкторское бюро приборостроения | Лазерный целеуказатель |
US6283371B1 (en) * | 1998-09-23 | 2001-09-04 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd | Laser diode module of optical scanner |
US20100118902A1 (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-13 | Metal Industries Research & Development Centre | Unitized cooling module for laser diode array |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206907U1 (ru) * | 2021-05-31 | 2021-09-30 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Научно-исследовательский институт оптико-электронного приборостроения" (АО "НИИ ОЭП") | Устройство для контроля параметров тепловизионных систем |
CN113843509A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-28 | 武汉先同科技有限公司 | 集成式手持激光打标机 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2548375C1 (ru) | Модуль лазерный | |
US10690542B2 (en) | Device and method of measuring absorbed energy-momentum symmetry | |
US4150552A (en) | Infrared cooler for restricted regions | |
CN109213231B (zh) | 温度控制系统 | |
CN101872933A (zh) | 输出波长稳定的半导体泵浦全内腔微片激光器 | |
CN109936047B (zh) | 一种光栅外腔反馈半导体激光器及其调节方法 | |
CN102706830A (zh) | 一种固定光栅的Czerny-Turner型光纤光谱仪 | |
CN204927788U (zh) | 一体化风冷式端泵激光器 | |
CN108963731A (zh) | 风冷激光设备 | |
US20160204572A1 (en) | Energy integrating device for split semiconductor laser diodes | |
US11056855B2 (en) | Beam projector module for performing eye-safety function using temperature, and control method thereof | |
US5617440A (en) | Device for holding a cylindrical laser tube in a stable radiation direction | |
CN104064949A (zh) | 一种深紫外激光产生与传输装置 | |
RU2689898C1 (ru) | Контейнер для оптико-электронных приборов | |
CN111244731A (zh) | 一种角度可调节的晶体恒温装置 | |
CN214473946U (zh) | 一种抗干扰的流动测距装置 | |
KR101563495B1 (ko) | 광-전자적 측정 시에 샘플의 온도를 제어하는 장치 및 이를 이용한 태양전지 측정 장치 | |
RU2316864C1 (ru) | Лазерный излучатель | |
CN204045925U (zh) | 一种深紫外激光产生与传输装置 | |
KR101266088B1 (ko) | 측각광도계, 측각광도계의 측정 방법, 및 측각 광도계 처리 장치 방법 | |
US10746361B2 (en) | Modular broadband light source with lamp insert and methods of use | |
JPS6055007B2 (ja) | 赤外線検知装置 | |
JP2005215186A (ja) | レーザ波長変換ユニット | |
RU2300699C1 (ru) | Инфракрасный прожектор | |
RU2315405C1 (ru) | Лазерный излучатель |