專利名稱：具有多路輸出波長的激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有多路輸出波長的激光器。
背景技術(shù)：
激光器技術(shù)的不斷發(fā)展，使得其被廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域。在目前的實(shí)際應(yīng)用中，無論輸出光功率的大小為多少，一種激光器一般只能輸出某一特定波長的激光光束，另外由其驅(qū)動電路的驅(qū)動方式和原理決定(大都采用恒流不控溫方式)其輸出光功率及光波長的穩(wěn)定性差，其應(yīng)用范圍受到很大的限制。而現(xiàn)有的可以輸出多路波長的激光器，大都采用光束分束器的輸出方式，但是這種輸出方式傳輸損耗較大，使得激光器輸出的光功率傳輸效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)激光器的輸出光功率及光波長的穩(wěn)定性差、輸出光束的效率低以及應(yīng)用范圍較為有限的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種輸出光功率及光波長穩(wěn)定、輸出光束效率高以及應(yīng)用范圍較為廣泛的具有多路輸出波長的激光器。本發(fā)明提供一種具有多路輸出波長的激光器，其包括驅(qū)動模塊、控制模塊和激光源模塊，該驅(qū)動模塊包括第一驅(qū)動電路，該第一驅(qū)動電路將外部電壓轉(zhuǎn)換為第一功率信號并提供給該激光源模塊，該激光源模塊包括多個用來輸出不同波長光束的激光源組件，多個激光源組件的負(fù)極為并聯(lián)連接并與第一驅(qū)動電路連接，正極通過該控制模塊與電源模塊連接，該控制模塊選擇控制其中的一激光源組件的正極導(dǎo)通接入電源模塊。所述的控制模塊包括控制電路和選擇電路，該控制電路與該選擇電路連接，該選擇電路與該激光源模塊連接，該控制電路將外部輸入的控制信息轉(zhuǎn)換為控制信號并輸出到該選擇電路，控制該選擇電路導(dǎo)通，使得該激光源模塊中的一激光源組件導(dǎo)通接入。所述的控制電路采用型號為8051F020的單片機(jī)。所述的選擇電路包括多個繼電器，每一繼電器與每一激光源組件的正極對應(yīng)連接，每一繼電器在該控制電路輸出的控制信號的控制下開啟或關(guān)閉。所述的驅(qū)動模塊包括第一驅(qū)動電路，該第一驅(qū)動電路包括第一運(yùn)算放大器和第一場效應(yīng)管，該第一運(yùn)算放大器與該電源模塊、該第一場效應(yīng)管連接，該第一場效應(yīng)管與該激光源模塊的一端連接，并且電源模塊通過控制模塊與該激光源模塊的另一端連接。所述的激光器還包括通訊接口模塊，其用來接收外部發(fā)送過來的控制信息同時回饋響應(yīng)信息，并將控制信息提供給該控制模塊。所述的通訊接口模塊包括光耦電路，其用來將該通訊接口模塊與外部設(shè)備進(jìn)行光電隔離。所述的激光器還包括電源模塊，其用來將外部輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為該激光器所需要的工作電壓信號。所述的電源模塊包括降壓電路和濾波電路，該降壓電路將外部輸入電壓轉(zhuǎn)換為工作電壓信號并將其提供給該濾波電路，該濾波電路將工作電壓信號濾波后輸出到該驅(qū)動模塊和該控制模塊。所述的電源模塊包括升壓電路和濾波電路，該升壓電路將外部輸入電壓轉(zhuǎn)換為工作電壓信號并將其提供給該濾波電路，該濾波電路將工作電壓信號濾波后輸出到該驅(qū)動模塊和該控制模塊。所述的激光器還包括控溫模塊，其用來檢測及調(diào)節(jié)該激光源模塊的工作環(huán)境溫度。所述的驅(qū)動模塊還包括第二驅(qū)動電路，該第二驅(qū)動電路用來將工作電壓信號轉(zhuǎn)換為溫度控制信號輸出到該控溫模塊，并接收該控溫模塊輸出的工作溫度采樣信號作為反饋。所述的第二驅(qū)動電路包括第二運(yùn)算放大器和第二場效應(yīng)管，該第二運(yùn)算放大器與該電源模塊、該第二場效應(yīng)管連接，該第二場效應(yīng)管與該控溫模塊的一端連接，該電源模塊通過控制模塊與該控溫模塊的另一端連接。所述的激光器還包括光纖輸出模塊，該光纖輸出模塊與該激光源模塊對接連接，其對接端口具有通用光纖適配器。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的具有多路輸出波長的激光器的主要有益效果在于(1).所述的激光源模塊在所述的控制模塊及所述的驅(qū)動模塊的作用下，穩(wěn)定輸出具有不同波長及光功率的激光光束，使得該激光器可以根據(jù)不同的需要應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，應(yīng)用范圍廣泛。(2).所述的激光器不需要光束分束器即可實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同的需求輸出具有不同波長及光功率的激光光束，并沒有降低輸出光束的光功率效率。(3).所述的激光源模塊與所述的光纖輸出模塊采用直接對接的連接方式，使得整套裝置的波長輸出容易傳導(dǎo)，大大降低了光纖對接端面損傷的幾率，提高了輸出的激光光束的光功率效率。(4).本發(fā)明所述的激光器驅(qū)動電路采用恒功驅(qū)動，同時具有溫控裝置，這兩種方式的結(jié)合使用，不僅能夠檢測及調(diào)節(jié)所述的激光源模塊工作環(huán)境的溫度，使得其工作在恒溫的環(huán)境中，也保證了該激光器輸出的波長及光功率的穩(wěn)定性。


圖1是本發(fā)明具有多路輸出波長的激光器實(shí)施例1的方框示意圖。圖2是本發(fā)明具有多路輸出波長的激光器實(shí)施例1的驅(qū)動模塊的第一驅(qū)動電路的方框示意圖。圖3是本發(fā)明具有多路輸出波長的激光器實(shí)施例1的驅(qū)動模塊的第二驅(qū)動電路的方框示意圖。圖4是本發(fā)明具有多路輸出波長的激光器實(shí)施例1的控制模塊的方框示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種具有多路輸出波長的激光器，其使用范圍較為廣泛。本發(fā)明所提出的具有多路輸出波長的激光器的主要目的在于其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但是并不僅僅局限于以下實(shí)施例所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合說明書附圖做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例1如圖1所示，本發(fā)明所述的具有多路輸出波長的激光器，其包括電源模塊、通訊接口模塊、驅(qū)動模塊、控制模塊、激光源模塊、控溫模塊和光纖輸出模塊。該通訊接口模塊與該控制模塊連接，該驅(qū)動模塊和控制模塊都與該電源模塊、該激光源模塊連接，該激光源模塊與該光纖輸出模塊連接，該控溫模塊與該驅(qū)動模塊連接。所述的控溫模塊用來檢測及調(diào)節(jié)該激光源模塊的工作環(huán)境溫度，使得該激光源模塊工作在恒溫的環(huán)境中。所述的光纖輸出模塊與該激光源模塊對接連接，其對接端口采用通用光纖適配器。所述的電源模塊用來將外部電源輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換為該激光器所需要的工作電壓信號，其包括降壓電路和濾波電路，該降壓電路將外部輸入電壓轉(zhuǎn)換為工作電壓信號并將其提供給該濾波電路，該濾波電路將工作電壓信號濾波后輸出到該驅(qū)動模塊和該控制模塊。例如，外部電源輸入12伏的供電電壓，該降壓電路將該供電電壓轉(zhuǎn)換為5伏的工作電壓并輸出到該濾波電路。所述的外部電源的輸入電壓可通過計(jì)算機(jī)內(nèi)部電源提供或者車載電源提供，也可由鋰電池等儲能器件提供，便于做成手持設(shè)備。所述的通訊接口模塊用來接收外部發(fā)送過來的控制信息同時回饋響應(yīng)信息，并將控制信息提供給該控制模塊。該通訊接口模塊包括光耦電路，其用來將該通訊接口模塊與外部設(shè)備進(jìn)行光電隔離。如圖2和圖3所示，所述的驅(qū)動模塊包括第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路。該第一驅(qū)動電路用來將工作電壓信號轉(zhuǎn)換為功率信號輸出到該激光源模塊，并接收該激光源模塊輸出光功率信號的采樣信號作為反饋，以實(shí)現(xiàn)對該激光源模塊的恒功驅(qū)動。該第一驅(qū)動電路包括第一運(yùn)算放大器和第一場效應(yīng)管，該第一運(yùn)算放大器與該電源模塊、該激光源模塊及該第一場效應(yīng)管連接，該第一場效應(yīng)管與該激光源模塊的一端連接，該電源模塊通過該控制模塊與該激光源模塊的另一端連接。該第二驅(qū)動電路用來將工作電壓信號轉(zhuǎn)換為溫度控制信號輸出到該控溫模塊，并接收該控溫模塊輸出的工作溫度采樣信號作為反饋。該第二驅(qū)動電路包括第二運(yùn)算放大器和第二場效應(yīng)管，該第二運(yùn)算放大器與該電源模塊、該控溫模塊及該第二場效應(yīng)管連接，該第二場效應(yīng)管與該控溫模塊的一端連接，該電源模塊通過控制電路與該控溫模塊的另一端連接。所述的激光源模塊在所述的電源模塊、驅(qū)動模塊和控制模塊的作用下，輸出具有不同波長及光功率的激光光束。該激光源模塊包括多個激光源組件，多個激光源組件的負(fù)極為并聯(lián)連接并且與該驅(qū)動模塊的第一驅(qū)動電路連接，多個激光源組件的正極都通過該控制模塊與該電源模塊連接。該激光源模塊在該控制模塊的控制下，選擇其中的一激光源組件的正極與該電源模塊連接，在該第一驅(qū)動電路的作用下輸出具有特定波長及光功率的激光光束。如圖4所示，所述的控制模塊用來選擇控制該激光源模塊中的一激光源組件與該驅(qū)動模塊接入導(dǎo)通。該控制模塊包括控制電路和選擇電路。該控制電路與該通訊接口模塊、該選擇電路連接，該選擇電路與該激光源模塊連接。該控制電路將該通訊接口模塊提供的控制信息轉(zhuǎn)換為控制信號，并將該控制信號輸出到該選擇電路，控制該選擇電路使得該激光源模塊中的一激光源組件導(dǎo)通接入。該選擇電路包括多個繼電器，每一繼電器與每一激光源組件的正極對應(yīng)連接，每一繼電器在該控制電路輸出的控制信號的控制下開啟或關(guān)閉。該控制電路可采用型號為8051F020的單片機(jī)。該選擇電路中的繼電器可采用型號為G3CN-DX02P的歐姆龍小型固態(tài)繼電器。本發(fā)明所述的具有多路輸出波長的激光器的工作原理為外部供電電源輸入電壓到該電源模塊后，該電源模塊將輸入電壓轉(zhuǎn)換為工作電壓并提供給該驅(qū)動模塊和該控制模塊，該激光器進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；當(dāng)外部輸入一使該激光器輸出某一特定波長的控制信息到該通訊接口模塊時，該通訊接口模塊將該控制信息輸出到該控制電路，該控制電路接收該控制信息并將其轉(zhuǎn)換為控制信號輸出到該選擇電路，控制該選擇電路中的一繼電器導(dǎo)通，使得該激光源模塊的一激光源組件導(dǎo)通接入，同時，該驅(qū)動模塊的第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路將工作電壓分別轉(zhuǎn)換為功率信號和溫度信號，并分別輸出到該激光源模塊和該控溫模塊，該控溫模塊檢測該激光源模塊的工作環(huán)境溫度并進(jìn)行調(diào)節(jié)，而輸入到該激光源模塊的功率信號即輸入到導(dǎo)通的一激光源組件中，從而使得該激光源組件輸出具有某一特定波長及特定光功率的激光光束。實(shí)施例2本發(fā)明所述的具有多路輸出波長的激光器與實(shí)施例1的具有多路輸出波長的激光器大致相同，其主要區(qū)別在于該電源模塊包括一升壓電路，該升壓電路用來將外部輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為該驅(qū)動模塊和該控制模塊需要的工作電壓信號。實(shí)施例3本發(fā)明所述的具有多路輸出波長的激光器與實(shí)施例1的具有多路輸出波長的激光器大致相同，其主要區(qū)別在于所述的激光源模塊包括八個激光源組件，各激光源組件的輸出波長及輸出光功率分別為405nm/50mW、532nm/100mW、6;35nm/500mW、690nm/900mW、785nm/1500mW、808nm/1500mW、830nm/1000mW 和 980nm/1500mW。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的主要有益效果在于(1).所述的激光源模塊在所述的控制模塊及所述的驅(qū)動模塊的作用下，穩(wěn)定輸出具有不同波長及光功率的激光光束，使得該激光器可以根據(jù)不同的需要應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，應(yīng)用范圍廣泛。(2).所述的激光器不需要光束分束器即可實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同的需求輸出具有不同波長及光功率的激光光束，并沒有降低輸出光束的光功率效率。(3).所述的激光源模塊與所述的光纖輸出模塊采用直接對接的連接方式，使得整套裝置的波長輸出容易傳導(dǎo)，大大降低了光纖對接端面損傷的幾率，提高了輸出的激光光束的光功率效率。(4).本發(fā)明所述的激光器驅(qū)動電路采用恒功驅(qū)動，同時具有溫控裝置，這兩種方式的結(jié)合使用，不僅能夠檢測及調(diào)節(jié)所述的激光源模塊工作環(huán)境的溫度，使其工作在恒溫的環(huán)境中，也保證了該激光器輸出的波長及光功率的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該激光器包括驅(qū)動模塊、控制模塊和激光源模塊，該驅(qū)動模塊包括第一驅(qū)動電路，該第一驅(qū)動電路將外部電壓信號轉(zhuǎn)換為第一功率信號并提供給該激光源模塊，該激光源模塊包括多個用來輸出不同波長光束的激光源組件，多個激光源組件的負(fù)極為并聯(lián)連接并與第一驅(qū)動電路連接，正極通過該控制模塊與電源模塊連接，該控制模塊選擇控制其中的一激光源組件的正極導(dǎo)通接入電源模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該控制模塊包括控制電路和選擇電路，該控制電路與該選擇電路連接，該選擇電路與該激光源模塊的正極連接，該控制電路將外部輸入的控制信息轉(zhuǎn)換為控制信號并輸出到該選擇電路，控制該選擇電路導(dǎo)通，使得該激光源模塊中的一激光源組件導(dǎo)通接入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該控制電路采用型號為8051F020的單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該選擇電路包括多個繼電器，每一繼電器與每一激光源組件的正極對應(yīng)連接，每一繼電器在該控制電路輸出的控制信號的控制下開啟或關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該驅(qū)動模塊包括第一驅(qū)動電路，該第一驅(qū)動電路包括第一運(yùn)算放大器和第一場效應(yīng)管，該第一運(yùn)算放大器與該電源模塊、該第一場效應(yīng)管連接，該第一場效應(yīng)管與該激光源模塊的一端連接，并且該電源模塊通過控制電路與該激光源模塊的另一端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該激光器還包括通訊接口模塊，其用來接收外部提供的控制信息同時回饋響應(yīng)信息，并將控制信息提供給該控制模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該通訊接口模塊包括光耦電路，其用來將該通訊接口模塊與外部設(shè)備進(jìn)行光電隔離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該激光器還包括電源模塊，其用來將外部輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換為該激光器所需要的工作電壓信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該電源模塊包括降壓電路和濾波電路，該降壓電路將外部輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為工作電壓信號并將其提供給該濾波電路，該濾波電路將工作電壓信號濾波后輸出到該驅(qū)動模塊和該控制模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該電源模塊包括升壓電路和濾波電路，該升壓電路將外部輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為工作電壓信號并將其提供給該濾波電路，該濾波電路將工作電壓信號濾波后輸出到該驅(qū)動模塊和該控制模塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該激光器還包括控溫模塊，其用來檢測及調(diào)節(jié)該激光源模塊的工作環(huán)境溫度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該驅(qū)動模塊還包括第二驅(qū)動電路，該第二驅(qū)動電路用來將工作電壓信號轉(zhuǎn)換為溫度控制信號輸出到該控溫模塊，并接收該控溫模塊輸出的工作溫度采樣信號作為反饋。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該第二驅(qū)動電路包括第二運(yùn)算放大器和第二場效應(yīng)管，該第二運(yùn)算放大器與該電源模塊、該第二場效應(yīng)管連接，該第二場效應(yīng)管與該控溫模塊的一端連接，該電源模塊通過控制電路與該控溫模塊的另一端連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多路輸出波長的激光器，其特征在于，該激光器還包括光纖輸出模塊，該光纖輸出模塊與該激光源模塊對接連接，其對接端口具有通用光纖適配器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有多路輸出波長的激光器。該激光器包括驅(qū)動模塊、控制模塊和激光源模塊，該驅(qū)動模塊包括一第一驅(qū)動電路，該第一驅(qū)動電路將外部電壓轉(zhuǎn)換為第一功率信號并提供給該激光源模塊，該激光源模塊包括多個用來輸出不同波長光束的激光源組件，多個激光源組件的負(fù)極為并聯(lián)連接并與第一驅(qū)動電路連接，正極都與該控制模塊連接，該控制模塊選擇其中的一激光源組件的正極導(dǎo)通接入。本發(fā)明提高了激光器輸出光束的效率以及輸出光功率的穩(wěn)定性，并且其應(yīng)用范圍較為廣泛。
文檔編號H01S3/13GK102377101SQ20101026244
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者徐偉力, 樊仲維 申請人:北京國科世紀(jì)激光技術(shù)有限公司