本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種蝶形封裝的被動調(diào)Q激光器。
背景技術(shù):
自激光問世以來,激光加工技術(shù)就受到人們的重視,至今激光加工技術(shù)已成為先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分,例如用于產(chǎn)生脈沖激光的調(diào)Q激光器,具有高峰值功率、高能量密度等優(yōu)點(diǎn),目前已廣泛應(yīng)用于激光微加工,材料標(biāo)記等領(lǐng)域,用于這些領(lǐng)域的脈沖激光器主要有紅外激光器、綠光激光器、紫光激光器。但現(xiàn)有的激光器較為復(fù)雜,主要采用聲光或電光調(diào)Q的紅外固體激光器及其非線性頻率變換的綠光及紫外光激光器來實(shí)現(xiàn)的,或者以聲光或電光調(diào)Q的激光器作為種子源進(jìn)行放大,成本普遍比較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種蝶形封裝的被動調(diào)Q激光器,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種蝶形封裝的被動調(diào)Q激光器,包括金屬管殼,半導(dǎo)體激光器芯片,陶瓷襯底,泵浦光學(xué)系統(tǒng),激光介質(zhì),可飽和吸收體,濾光片,光電二極管和頂蓋,所述金屬管殼的頂部設(shè)有頂蓋,在金屬管殼的內(nèi)部焊接有陶瓷襯底,在陶瓷襯底上鍵合半導(dǎo)體激光器芯片,金屬管殼設(shè)有成排的獨(dú)立的第一針腳和第二針腳,第一針腳通過導(dǎo)線電連接半導(dǎo)體激光器芯片,第二針腳通過導(dǎo)線電連接光電二極管,在金屬管殼的內(nèi)部的側(cè)壁上設(shè)有濾光片;所述半導(dǎo)體激光器芯片的一側(cè)安裝有泵浦光學(xué)系統(tǒng),在泵浦光學(xué)系統(tǒng)的一側(cè)設(shè)有激光介質(zhì),在激光介質(zhì)的一側(cè)設(shè)有可飽和吸收體,激光介質(zhì)與可飽和吸收體膠合在一起組成整體,且兩面分別鍍有激光介質(zhì)膜,組成激光諧振腔。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述半導(dǎo)體激光芯片焊接在陶瓷襯底上,陶瓷襯底表面有鍍金圖案;半導(dǎo)體激光芯片的上下表面為正負(fù)極,正極朝下直接焊接在陶瓷襯底上,上表面為負(fù)極,通過金線與鍍金圖案的另一部分導(dǎo)通。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述第一針腳和第二針腳與激光器芯片或光電二極管之間的導(dǎo)通為鋁線或金線。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述半導(dǎo)體激光器芯片發(fā)射的激光波長范圍為785nm-1100nm。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述泵浦光學(xué)系統(tǒng)包括不少于一個(gè)光學(xué)透鏡。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述激光介質(zhì)采用摻釹元素為激光材料,激光材料可以是YVO4晶體、GdVO4晶體、YAG晶體或磷酸鹽玻璃。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述可飽和吸收體為摻鉻元素的YAG晶體。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述激光介質(zhì)采用同時(shí)摻鉺與釔元素的激光材料,激光材料可以是磷酸鹽玻璃、硅酸鹽玻璃、氟磷酸鹽玻璃與YAG晶體。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述可飽和吸收體為摻鈷元素的MgAl2O4晶體、MgAl6O10晶體、LaMgAl11O19晶體與Al2O3晶體。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述濾光片的表面鍍有介質(zhì)膜,激光諧振腔輸出的激光脈沖可透過。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明有益效果:
本蝶形封裝的被動調(diào)Q激光器,本發(fā)明使用成熟的蝶型金屬封裝,提高了密封性與可靠性;將半導(dǎo)體激光芯片與陶瓷襯底、金屬管殼,通過焊接的方式進(jìn)行固定,有利于散熱。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖。
圖中:1-金屬管殼;2-半導(dǎo)體激光器芯片;3-陶瓷襯底;4-泵浦光學(xué)系統(tǒng);5-激光介質(zhì);6-可飽和吸收體;7-濾光片;8-光電二極管;9-頂蓋;10-第一針腳;11-第二針腳。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請參閱圖1-2,本發(fā)明實(shí)施例中,一種蝶形封裝的被動調(diào)Q激光器,包括金屬管殼1,半導(dǎo)體激光器芯片2,陶瓷襯底3,泵浦光學(xué)系統(tǒng)4,激光介質(zhì)5,可飽和吸收體6,濾光片7,光電二極管8和頂蓋9,金屬管殼1的頂部設(shè)有頂蓋9,金屬管殼1用于安裝激光器各組件,頂蓋9用于密封金屬管殼1內(nèi)的所有元件,在金屬管殼1的內(nèi)部焊接有陶瓷襯底3,陶瓷襯底3用于鍵合半導(dǎo)體激光器芯片2,且焊接在金屬管殼1上,在陶瓷襯底3上鍵合半導(dǎo)體激光器芯片2,所述半導(dǎo)體激光芯片2焊接在陶瓷襯底3上,陶瓷襯底3表面有鍍金圖案;半導(dǎo)體激光芯片2的上下表面為正負(fù)極,正極朝下直接焊接在陶瓷襯底3上,上表面為負(fù)極,通過金線與鍍金圖案的另一部分導(dǎo)通,半導(dǎo)體激光器芯片2發(fā)射的激光波長范圍為785nm-1100nm,半導(dǎo)體激光器芯片2作為泵浦光源,用于泵浦激光介質(zhì),金屬管殼1設(shè)有成排的獨(dú)立的第一針腳10和第二針腳11,第一針腳10通過導(dǎo)線電連接半導(dǎo)體激光器芯片2,第二針腳11通過導(dǎo)線電連接光電二極管8,所述第一針腳10和第二針腳11與激光器芯片2或光電二極管8之間的導(dǎo)通為鋁線或銅線,光電二極管8,用于檢測激光脈沖輸出信號,在金屬管殼1的內(nèi)部的側(cè)壁上設(shè)有濾光片7,濾光片7的表面鍍有介質(zhì)膜,激光諧振腔輸出的激光脈沖可透過,濾光片7位于可飽和吸收體6之后,用于阻擋未被激光介質(zhì)5吸收的半導(dǎo)體激光芯片2發(fā)出的激光,并反射激光脈沖輸出的部分能量;半導(dǎo)體激光器芯片2的一側(cè)安裝有泵浦光學(xué)系統(tǒng)4,泵浦光學(xué)系統(tǒng)4包括不少于一個(gè)光學(xué)透鏡,泵浦光學(xué)系統(tǒng)4位于半導(dǎo)體激光器芯片2后,將半導(dǎo)體激光器芯片2發(fā)出的激光耦合進(jìn)激光介質(zhì)5,在泵浦光學(xué)系統(tǒng)4的一側(cè)設(shè)有激光介質(zhì)5,激光介質(zhì)5采用同時(shí)摻鉺與釔元素的激光材料,激光材料可以是磷酸鹽玻璃、硅酸鹽玻璃、氟磷酸鹽玻璃與YAG晶體,激光介質(zhì)5采用摻釹元素為激光材料,激光材料可以是YVO4晶體、GdVO4晶體、YAG晶體或磷酸鹽玻璃,激光介質(zhì)5置于半導(dǎo)體激光器芯片2與泵浦光學(xué)系統(tǒng)4之后,吸收半導(dǎo)體激光芯片2產(chǎn)生的激光,產(chǎn)生受激輻射,在激光介質(zhì)5的一側(cè)設(shè)有可飽和吸收體6,可飽和吸收體6為摻鉻元素的YAG晶體,可飽和吸收體6為摻鈷元素的MgAl2O4晶體、MgAl6O10晶體、LaMgAl11O19晶體與Al2O3晶體,可飽和吸收體6置于激光介質(zhì)5之后,部分吸收激光介質(zhì)5發(fā)出的受激輻射,產(chǎn)生激光脈沖輸出,激光介質(zhì)5與可飽和吸收體6膠合在一起組成整體,且兩面分別鍍有激光介質(zhì)膜,組成激光諧振腔,使用成熟的蝶型金屬封裝,提高了密封性與可靠性;將半導(dǎo)體激光芯片2與熱沉通過焊接的方式進(jìn)行固定,有利于散熱。
綜上所述:該蝶形封裝的被動調(diào)Q激光器,本發(fā)明使用成熟的蝶型金屬封裝,提高了密封性與可靠性;將半導(dǎo)體激光芯片2與陶瓷襯底3、金屬管殼1,通過焊接的方式進(jìn)行固定,有利于散熱。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點(diǎn)來看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。