全光纖耦合氣密封裝小型非平面環(huán)形單頻激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電器件，特別是一種全光纖耦合氣密封裝小型固體激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體激光器栗浦的固體激光器，相對于燈栗浦固體激光器具有光束質(zhì)量好、效率高、可靠性高等優(yōu)點，是目前常用的相干激光光源。
[0003]傳統(tǒng)全固態(tài)激光器，體積相對較大、溫度穩(wěn)定性差、力學(xué)性能差、不具備氣密封裝、栗浦光和耦合光通過較大機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行螺絲固定。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)不適用較高力學(xué)、較寬溫度范圍應(yīng)用環(huán)境，不適用于對頻率穩(wěn)定性、功率穩(wěn)定性、噪聲性能等要求較高的器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有全固態(tài)激光器存在的不足，提供一種集激光晶體、溫度控制器、測溫器件、壓電陶瓷、栗浦光光纖、保偏耦合光纖等于一體的全光纖耦合氣密封裝小型固體激光器，具有體積小、溫控精度高、氣密性好、使用方便、較高的抗力學(xué)性能和抗溫度性能、長期可靠性高等優(yōu)點。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0006]—種全光纖耦合氣密封裝小型非平面環(huán)形單頻激光器，特點在于其構(gòu)成包括具有氣密焊接引出電極的管殼、溫度控制器、激光晶體支撐板、測溫器件、激光晶體、壓電陶瓷、入射光學(xué)窗口、出射光學(xué)窗口、聚焦透鏡、聚焦透鏡架、準(zhǔn)直透鏡、準(zhǔn)直透鏡架、第一陶瓷插芯架、第一陶瓷插芯固定件、第一尾纖保護(hù)套、第二陶瓷插芯架、第二陶瓷插芯固定件、第二尾纖保護(hù)套、栗浦光纖、波片架、四分之一波片、二分之一波片、耦合透鏡架、耦合透鏡、位置調(diào)節(jié)件、保偏耦合光纖122、蓋板和永久磁鐵；
[0007]在所述的管殼的內(nèi)部、由底面往上依次固定所述的溫度控制器、激光晶體支撐板、測溫器件、激光晶體和壓電陶瓷，該壓電陶瓷上方放置有與蓋板固定連接的永久磁鐵，以形成單頻激光輸出，所述的管殼通過所述的蓋板實現(xiàn)氣密封裝，在該管殼上還分別設(shè)有入射光學(xué)窗口和出射光學(xué)窗口；
[0008]所述的聚焦透鏡固定在聚焦透鏡架內(nèi)孔上，且該聚焦透鏡的焦點與所述的激光晶體的前腔面中心重合，所述的準(zhǔn)直透鏡固定在準(zhǔn)直透鏡架內(nèi)孔上，所述的第一尾纖保護(hù)套、第一陶瓷插芯固定件、第一陶瓷插芯架、準(zhǔn)直透鏡架和聚焦透鏡架依次連接，該聚焦透鏡架固定在所述的管殼上，所述的栗浦光纖的陶瓷插芯端依次穿過所述的第一尾纖保護(hù)套和陶瓷插芯固定件，且該栗浦光纖的陶瓷插芯端的端面在所述的準(zhǔn)直透鏡的焦點處，所述的入射光學(xué)窗口、聚焦透鏡和準(zhǔn)直透鏡同軸；
[0009]所述的四分之一波片和二分之一波片設(shè)置在所述的波片架內(nèi)孔中，所述的耦合透鏡固定在耦合透鏡架內(nèi)孔中，所述的第二尾纖保護(hù)套、第二陶瓷插芯固定件、第二陶瓷插芯架、位置調(diào)節(jié)件、耦合透鏡架和波片架依次連接，且該波片架固定在所述的管殼上，所述的保偏耦合光纖的的陶瓷插芯端依次穿過所述的第二尾纖保護(hù)套和第二陶瓷插芯固定件，該保偏耦合光纖的陶瓷插芯端的端面在所述的耦合透鏡的焦點處，所述的出射光學(xué)窗口、四分之一波片、二分之一波片和耦合透鏡同軸；
[0010]栗浦光依次經(jīng)過所述的栗浦光纖傳輸，準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直，聚集透鏡聚焦，穿過入射光學(xué)窗口，聚焦在激光晶體的前腔面，經(jīng)過激光晶體內(nèi)部的非平面反射振蕩形成輸出激光，輸出激光依次經(jīng)過出射光學(xué)窗口，四分之一波片和二分之一波片，經(jīng)過耦合透鏡聚焦在保偏耦合光纖陶瓷插芯一端光纖端面，經(jīng)保偏耦合光纖傳輸。所述的四分之一波片將輸出光變?yōu)榫€偏光，二分之一波片旋轉(zhuǎn)線偏光的偏振方向，使其一個方向與保偏耦合光纖的長軸或短軸對準(zhǔn)。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0012]1、本發(fā)明將栗浦光纖組件和保偏耦合光纖組件通過激光焊接同時固定在具有氣密焊接引出電極的管殼上，減小了體積，實現(xiàn)了全光纖化耦合，分散栗浦激光器散熱，提高對激光晶體的溫控精度，進(jìn)而提尚激光器性能。
[0013]2、本發(fā)明將溫度控制器、激光晶體、測溫器件、壓電陶瓷、永久磁鐵集成到小型化氣密殼體中，管殼插針通過陶瓷或玻璃焊接、光學(xué)窗口通過金屬焊接或玻璃焊接、蓋板通過平行縫焊或激光焊接實現(xiàn)真正的氣密封裝，減少了外界由于膠揮發(fā)、灰塵、水汽等對激光晶體表面的污染，提高了器件的環(huán)境適應(yīng)性，溫度穩(wěn)定性和力學(xué)穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019]先請參閱圖1，圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，一種全光纖耦合氣密封裝小型非平面環(huán)形單頻激光器，包括具有氣密焊接引出電極的管殼101、蓋板、溫度控制器102、激光晶體支撐板103、測溫器件104、激光晶體105、壓電陶瓷106、光學(xué)窗口 107、聚焦透鏡108、聚焦透鏡架109、準(zhǔn)直透鏡110、準(zhǔn)直透鏡架111、陶瓷插芯架112、陶瓷插芯固定件113、尾纖保護(hù)套114、栗浦光纖115、四分之一波片117、二分之一波片118、波片架116、耦合透鏡120、耦合透鏡架119、位置調(diào)節(jié)件121和保偏耦合光纖122。在所述的具有氣密焊接引出電極的管殼101的內(nèi)部，由底面往上依次焊接固定所述的溫度控制器102、激光晶體支撐板103、測溫器件104、激光晶體105和壓電陶瓷106，該壓電陶瓷106上方放置有與蓋板固定連接的永久磁鐵，以形成單頻激光輸出，所述的管殼101通過蓋板實現(xiàn)氣密封裝，在該管殼101上分別設(shè)有入射光學(xué)窗口 107和出射光學(xué)窗口 107’。
[0020]栗浦光纖組件主要包括聚焦透鏡108、聚焦透鏡架109、準(zhǔn)直透鏡110、準(zhǔn)直透鏡架111、陶瓷插芯架112、陶瓷插芯固定件113、尾纖保護(hù)套113、栗浦光纖115。所述的聚焦透鏡108固定在聚焦透鏡架109內(nèi)孔上，且聚焦透鏡108的焦點與所述的激光晶體105前腔面中心重合，所述的準(zhǔn)直透鏡110固定在準(zhǔn)直透鏡架111內(nèi)孔上，所述的陶瓷插芯架112和陶瓷插芯固定件113、陶瓷插芯架112和準(zhǔn)直透鏡架111、準(zhǔn)直透鏡架111和聚焦透鏡架109依次連接，該聚焦透鏡架109固定在所述的管殼101上，栗浦光纖115的陶瓷插芯端穿過所述的尾纖保護(hù)套114和陶瓷插芯固定件113，使栗浦光纖115的陶瓷插芯端的端面在所述的準(zhǔn)直透鏡110的焦點處。栗浦光纖穿過陶瓷插芯固定件和陶瓷插芯架，通過激光焊接將陶瓷插芯固定件和陶瓷插芯架進(jìn)行連接以固定栗浦光纖，準(zhǔn)直透鏡固定在準(zhǔn)直透鏡架內(nèi)孔上，聚焦透鏡固定在聚焦透鏡架內(nèi)孔上，通過軸向調(diào)節(jié)陶瓷插芯架將輸出栗浦光纖組件陶瓷插芯一端光纖端面調(diào)節(jié)到準(zhǔn)直透鏡的焦點上，通過激光焊接將陶瓷插芯架與準(zhǔn)直透鏡架進(jìn)行連接，構(gòu)成準(zhǔn)直組件，可以在外部對準(zhǔn)直性能進(jìn)行檢測。將準(zhǔn)直組件部分的準(zhǔn)直透鏡架插入聚焦透鏡架內(nèi)孔軸向調(diào)節(jié)位置，通過激光焊接將準(zhǔn)直透鏡架和聚焦透鏡架進(jìn)行固定連接，通過平面調(diào)節(jié)聚焦透鏡架的兩個方向，使栗浦光聚焦到激光晶體前腔面的中心。
[0021]保偏耦合光纖組件主要包括:四分之一波片117、二分之一波片118、波片架116、耦合透鏡120、耦合透鏡架119、位置調(diào)節(jié)件121、保偏耦合光纖122。所述的四分之一波片117和二分之一波片118固定在連接殼體的波片架116內(nèi)孔上，耦合透鏡120固定在耦合透鏡架119內(nèi)孔上，波片架116和耦合透鏡架119、耦合透鏡架119和位置調(diào)節(jié)件121，位置調(diào)節(jié)件121和第二陶瓷插芯架112’，第二陶瓷插芯架112’和第二陶瓷插