專利名稱:一種激光眩目器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光眩目器，屬于激光技術(shù)領(lǐng)域：
。該激光眩目器是ー種非致命激光裝置，能交替或單獨發(fā)射三種波長激光束對近距離可疑人員起眩目或警告阻止作用，廣泛適用于警示、防范、檢查、保安等場合。
背景技術(shù)：
目前市場上激光功率必須低于對人眼永久性傷害的激光閾值的激光眩目器，有如下缺點
I、所采用的激光波長為人眼最敏感的532nm，單一波長的激光眩目器很容易被對方對抗，如采用防護眼鏡等防護工具阻止激光束到達(dá)人眼，這將降低激光眩目器對人眼的 眩目效果甚至不能眩目；
2、激光眩目器采用的532nm激光器為半導(dǎo)體激光泵浦倍頻固體激光器，在_30°C 60°C工作時需要對激光器溫度精確控制，滿足半導(dǎo)體激光器波長和激光晶體吸收峰相匹配以及激光晶體、倍頻晶體的最佳工作溫度的要求，以實現(xiàn)532nm激光高效穩(wěn)定輸出，這不僅増加了激光器控溫系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且提高了控溫系統(tǒng)的功耗，降低激光眩目器連續(xù)使用時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服上述現(xiàn)有的激光眩目器的缺點，提供一種單獨或交替輸出綠藍(lán)紅三種波長激光、具有好的反對抗眩目能力、相對半導(dǎo)體泵浦激光器減少了控溫系統(tǒng)的復(fù)雜性及降低了功耗、有助于激光眩目器長時間連續(xù)工作、而且電光轉(zhuǎn)換效率高的激光眩目器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種激光眩目器,它有ー個殼體,該殼體內(nèi)包括按激光傳播路徑從前至后的順序安裝有激光器驅(qū)動器、激光模塊系統(tǒng)、光學(xué)鏡系統(tǒng)、光纖耦合器、以及光纖轉(zhuǎn)接器；所述的激光模塊系統(tǒng)包括分別與激光器驅(qū)動器連接的綠激光模塊、藍(lán)激光模塊、以及紅激光模塊；所述光學(xué)鏡系統(tǒng)包括45° 二色鏡、45°藍(lán)光反射鏡、45°反射鏡、以及45°三色鏡；所述45° 二色鏡安裝在綠激光模塊光路上；藍(lán)光反射鏡安裝在藍(lán)激光模塊光路上，該45°藍(lán)光反射鏡的反射光入射到45° 二色鏡；45°反射鏡安裝在紅激光模塊光路上，該45°反射鏡的反射光入射到45°三色鏡；所述45°三色鏡安裝于45° 二色鏡與光纖耦合器之間，用于將綠、藍(lán)、紅三束光単獨入射到光纖耦合器，或組合交替入射到光纖耦合器，所述綠光是來自于綠激光模塊入射至45° 二色鏡的光，藍(lán)光是來自于藍(lán)激光模塊經(jīng)45°藍(lán)光反射鏡反射至45° 二色鏡再反射的光，紅光是來自于紅激光模塊經(jīng)45°反射鏡反射的光；所述光纖耦合器是通過光纖與光纖轉(zhuǎn)接器聯(lián)接；該光纖轉(zhuǎn)接器還通過光纖與激光發(fā)射器聯(lián)接。
本發(fā)明所述綠激光模塊和藍(lán)激光模塊各自包括一套安裝在溫控底座上的按激光傳播路徑從前至后的順序安裝的下述構(gòu)件半導(dǎo)體激光器、球透鏡、MgO:PPLN模塊、整形透鏡、濾光片。
本發(fā)明所述綠激光模塊的半導(dǎo)體激光器為激光波長IOOOnm系列半導(dǎo)體激光器，用于直接倍頻輸出綠激光；藍(lán)激光模塊的半導(dǎo)體激光器為激光波長900nm系列半導(dǎo)體激光器，用于直接倍頻輸出藍(lán)激光；紅激光模塊為激光波長600nm系列半導(dǎo)體激光器,直接輸出紅激光。
本發(fā)明所述綠激光模塊的半導(dǎo)體激光器激光波長選自于IOOOnm系列中的1020nm或1064nm ;藍(lán)激光模塊的半導(dǎo)體激光器激光波長選自于900nm系列中的940nm，或976nm ；紅激光模塊的半導(dǎo)體激光器激光波長選自于600nm系列中的635nm或650nm。
本發(fā)明所述激光器驅(qū)動器與電源聯(lián)接，該電源為安裝在殼體內(nèi)的鋰電池，或為外接電源，用于給激光器驅(qū)動器提供電能；該激光器驅(qū)動器還具有激光控制単元，分別控制綠激光模塊、藍(lán)激光模塊、紅激光模塊的驅(qū)動電流和溫控電流。
本發(fā)明所述綠激光模塊，其MgO: PPLN模塊為光倍頻器件，模塊、球透鏡和整形透鏡兩端面鍍基頻光、倍頻光增透膜，球透鏡用于將半導(dǎo)體激光器發(fā)出的基頻光整形聚焦到模塊倍頻生成綠光，綠光束經(jīng)過整形透鏡和濾光片減小發(fā)散角和去掉基頻光輸出。
本發(fā)明所述藍(lán)激光模塊，其MgO = PPLN模塊為光倍頻器件，模塊、球透鏡和整形透鏡兩端面鍍基頻光、倍頻光增透膜，球透鏡用于將半導(dǎo)體激光器發(fā)出的基頻光整形聚焦到模塊倍頻生成藍(lán)光，藍(lán)光束經(jīng)過整形透鏡和濾光片減小發(fā)散角和去掉基頻光輸出。
本發(fā)明所述激光發(fā)射器為根據(jù)目標(biāo)遠(yuǎn)近改變激光發(fā)散角照射目標(biāo)的可變激光發(fā)散角光學(xué)系統(tǒng)。
本發(fā)明所述激光發(fā)射器的激光發(fā)散角調(diào)整范圍為2mrad 30mrad ;所述可變激光發(fā)散角光學(xué)系統(tǒng)是ー種擴束倍數(shù)連續(xù)可調(diào)的伽利略式擴束望遠(yuǎn)鏡。
本發(fā)明技術(shù)效果顯著
1.激光眩目器単獨或交替輸出藍(lán)綠紅三種波長激光，具有一定的反對抗眩目能力。所選擇的三種波長激光依據(jù)如下綠光是人眼最敏感的光波長，目前市場上眩目器多采用此波長激光器，而紅藍(lán)光交替工作也可起到眩目的效果，而且藍(lán)光透鏡熒光引起眼內(nèi)感知蒙紗效應(yīng)，這種效應(yīng)峰值波長為480 520nm。通過切換激光波長對抗對單一波長眩目器的反眩目措施；
2.激光眩目器采用半導(dǎo)體激光器或半導(dǎo)體激光直接倍頻技術(shù)獲得所需激光波長，相對半導(dǎo)體泵浦激光器減小了控溫系統(tǒng)的復(fù)雜性及降低了功耗，有助于激光眩目器長時間連續(xù)工作，而且電光轉(zhuǎn)換效率高。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是激光模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-殼體；2_激光器驅(qū)動器；3_電源；4_激光模塊系統(tǒng)；4. I-綠激光模塊；
4.2-藍(lán)激光模塊；4. 3-紅激光模塊；5_光學(xué)鏡系統(tǒng)；5. 1-45° 二色鏡；5. 2-45°藍(lán)光反射鏡；5. 3-45°反射鏡；5. 4-45°三色鏡；6-光纖稱合器；7-光纖轉(zhuǎn)接器；8、9_光纖；10-激光發(fā)射器；11_半導(dǎo)體激光器；12、13_球透鏡；14-MgO:PPLN模塊；15_整形透鏡；16_濾光片；17-溫控底座。
具體實施方式
結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明如下
實施例I :
如圖1、2所示一種激光眩目器，它有一個殼體I,該殼體I內(nèi)按激光傳播路徑從前至后的順序安裝有激光器驅(qū)動器2、激光模塊系統(tǒng)4、光學(xué)鏡系統(tǒng)5、光纖稱合器6、以及光纖轉(zhuǎn)接器7 ;所述的激光模塊系統(tǒng)4包括分別與激光器驅(qū)動器2連接的綠激光模塊4. I、藍(lán)激光模塊4. 2、以及紅激光模塊4. 3 ;所述光學(xué)鏡系統(tǒng)5包括45° 二色鏡5. 1、45°藍(lán)光反射鏡5. 2、45°反射鏡5. 3、以及45°三色鏡5. 4;所述45° 二色鏡5. I安裝在綠激光模塊
4.I光路上；藍(lán)光反射鏡5. 2安裝在藍(lán)激光模塊4. 2光路上，該45°藍(lán)光反射鏡5. 2的反射光入射到45° 二色鏡5. I ；45°反射鏡5. 3安裝在紅激光模塊4. 3光路上，該45°反射鏡
5.3的反射光入射到45°三色鏡5. 4;所述45°三色鏡5. 4安裝于45° 二色鏡5. I與光纖耦合器6之間，用于將綠、藍(lán)、紅三束光單獨入射到光纖耦合器6，或組合交替入射到光纖耦合器6,所述綠光是來自于綠激光模塊4. I入射至45° 二色鏡5. I的光,藍(lán)光是來自于藍(lán)激光模塊4. 2經(jīng)45°藍(lán)光反射鏡5. 2反射至45° 二色鏡5. I再反射的光，紅光是來自于紅激光模塊4. 3經(jīng)45°反射鏡5. 3反射的光；所述光纖稱合器6是通過光纖8與光纖轉(zhuǎn)接器7聯(lián)接；該光纖轉(zhuǎn)接器7還通過光纖9與激光發(fā)射器10聯(lián)接；本實施例是綠、藍(lán)、紅光單獨入射到光纖耦合器6，也可以選為藍(lán)、紅光交替，或按綠、藍(lán)、紅三色光選定的一種順序交替入射到光纖耦合器6，最終使激光發(fā)射器10交替發(fā)射出閃動的、變化的眩目激光。如圖2所示，所述綠激光模塊4. I和藍(lán)激光模塊4. 2各自有一套安裝在溫控底座17上的按激光傳播路徑從前至后的順序安裝的下述構(gòu)件半導(dǎo)體激光器11、球透鏡12、13、MgO = PPLN模塊14、整形透鏡15、濾光片16。所述綠激光模塊4. I的半導(dǎo)體激光器11為激光波長IOOOnm系列半導(dǎo)體激光器，用于直接倍頻輸出綠激光；藍(lán)激光模塊4. 2的半導(dǎo)體激光器11為激光波長900nm系列半導(dǎo)體激光器，用于直接倍頻輸出藍(lán)激光；紅激光模塊4. 3為激光波長600nm系列半導(dǎo)體激光器，直接輸出紅激光；本實施例所述綠激光模塊4. I的半導(dǎo)體激光器11激光波長選自于IOOOnm系列中的1020nm ;藍(lán)激光模塊4. 2的半導(dǎo)體激光器11激光波長選自于900nm系列中的940nm ;紅激光模塊4. 3的半導(dǎo)體激光器11激光波長選自于600nm系列中的635nm。所述綠激光模塊4. I和藍(lán)激光模塊4. 2及紅激光模塊4. 3工作溫度根據(jù)實際工作環(huán)境設(shè)定，一般為常溫至70°C之間，本實施例選為60°C。所述激光器驅(qū)動器2與電源3聯(lián)接，該電源3為安裝在殼體I內(nèi)的鋰電池，也可以為外接電源，用于給激光器驅(qū)動器2提供電能；該激光器驅(qū)動器2還具有激光控制單元，分別控制綠激光模塊4. I、藍(lán)激光模塊4. 2、紅激光模塊4. 3的驅(qū)動電流和溫控電流。所述綠激光模塊4. 1，其MgO = PPLN模塊14為光倍頻器件，模塊14、球透鏡12、13和整形透鏡15兩端面鍍基頻光、倍頻光增透膜，球透鏡12、13用于將半導(dǎo)體激光器11發(fā)出的基頻光整形聚焦到模塊14倍頻生成綠光，綠光束經(jīng)過整形透鏡15和濾光片16減小發(fā)散角和去掉基頻光輸出。所述藍(lán)激光模塊4. 2，其MgO = PPLN模塊14為光倍頻器件，模塊14、球透鏡12、13和整形透鏡15兩端面鍍基頻光、倍頻光增透膜，球透鏡12、13用于將半導(dǎo)體激光器11發(fā)出的基頻光整形聚焦到模塊14倍頻生成藍(lán)光， 藍(lán)光束經(jīng)過整形透鏡15和濾光片16減小發(fā)散角和去掉基頻光輸出。所述激光發(fā)射器10為根據(jù)目標(biāo)遠(yuǎn)近改變激光發(fā)散角照射目標(biāo)的可變激光發(fā)散角光學(xué)系統(tǒng)。所述激光發(fā)射器10的激光發(fā)散角調(diào)整范圍為2mrad 30mrad ;所述可變激光發(fā)散角光學(xué)系統(tǒng)是一種擴束倍數(shù)連續(xù)可調(diào)的伽利略式擴束望遠(yuǎn)鏡。
實施例2
與上述實施例不同的是所述綠激光模塊4. I的半導(dǎo)體激光器11激光波長選自于IOOOnm系列中的1064nm ;藍(lán)激光模塊4. 2的半導(dǎo)體激光器11激光波長選自于900nm系列中的976nm ;紅激光模塊4. 3的半導(dǎo)體激光器11激光波長選自于600nm系列中的650nm。
進一步說明激光模塊結(jié)構(gòu)及工作原理如下
以綠激光模塊4. I為例，綠激光模塊由1064nm半導(dǎo)體激光器11、球透鏡12、球透13、MgO = PPLN模塊14、整形透鏡15、濾光片16和溫控底座17組成。所述的1060nm半導(dǎo)體激光器11為60°C工作1064nmDBR半導(dǎo)體激光器，其發(fā)射激光經(jīng)過球透鏡12、13耦合到MgOiPPLN模塊14倍頻，MgO = PPLN晶體X軸切割，極化周期6. 74um,兩端面鍍1064m、532nm
增透膜，Z軸方向與DBR半導(dǎo)體激光偏振方向重合滿足偏振匹配條件。所述的半導(dǎo)體激光器11和MgO = PPLN模塊14可通過帶半導(dǎo)體致冷片的溫控底座17控溫在60°C左右，控溫電流由激光器驅(qū)動器2供給。所述的整形透鏡15將倍頻綠光準(zhǔn)直后然后通過濾光片16濾掉剩余的1064nm激光。藍(lán)激光模塊4. 2與上述綠激光模塊4. I不同的是，它為976nm半導(dǎo)體激光器11，其發(fā)射激光經(jīng)過球透鏡12、13耦合到MgO = PPLN模塊14倍頻，MgOiPPLN晶體X軸切割，極化周期5. lum，兩端面鍍976nm、488nm增透膜，Z軸方向與ECLD激光偏振方向重合滿足偏振匹配條件。所述的整形透鏡15將倍頻綠光準(zhǔn)直后然后通過濾光片16濾掉剩余的976nm激光。
本發(fā)明權(quán)利要求
保護范圍不限于上述實施例。
權(quán)利要求
1.一種激光眩目器，其特征在干它有ー個殼體(1)，該殼體(I)內(nèi)包括按激光傳播路徑從前至后的順序安裝有激光器驅(qū)動器(2)、激光模塊系統(tǒng)(4)、光學(xué)鏡系統(tǒng)(5)、光纖f禹合器(6)、以及光纖轉(zhuǎn)接器(7); 所述的激光模塊系統(tǒng)(4)包括分別與激光器驅(qū)動器(2)連接的綠激光模塊(4. I)、藍(lán)激光模塊(4. 2)、以及紅激光模塊(4. 3)； 所述光學(xué)鏡系統(tǒng)(5)包括45° 二色鏡(5. 1)、45°藍(lán)光反射鏡(5. 2),45°反射鏡(5. 3)、以及45°三色鏡(5. 4);所述45° 二色鏡(5. I)安裝在綠激光模塊(4. I)光路上；45°藍(lán)光反射鏡(5. 2)安裝在藍(lán)激光模塊(4. 2)光路上，該45°藍(lán)光反射鏡(5. 2)的反射光入射到45°二色鏡(5. I) ；45°反射鏡(5. 3)安裝在紅激光模塊(4. 3)光路上，該45°反射鏡(5. 3)的反射光入射到45°三色鏡(5. 4);所述45°三色鏡(5. 4)安裝于45° 二色鏡(5. I)與光纖耦合器(6)之間，用于將綠、藍(lán)、紅三束光単獨入射到光纖耦合器(6)，或組合交替入射到光纖耦合器(6),所述綠光是來自于綠激光模塊(4. I)入射至45° 二色鏡(5. I)的光,藍(lán)光是來自于藍(lán)激光模塊(4. 2)經(jīng)45°藍(lán)光反射鏡(5. 2)反射至45° 二色鏡(5. I)再反射的光，紅光是來自于紅激光模塊(4. 3)經(jīng)45°反射鏡(5. 3)反射的光； 所述光纖耦合器(6 )是通過光纖(8 )與光纖轉(zhuǎn)接器(7 )聯(lián)接；該光纖轉(zhuǎn)接器(7 )還通過光纖(9)與激光發(fā)射器(10)聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述激光眩目器，其特征在于，所述綠激光模塊(4.I)和藍(lán)激光模塊(4. 2)各自包括一套安裝在溫控底座(17)上的按激光傳播路徑從前至后的順序安裝的下述構(gòu)件半導(dǎo)體激光器(11)、球透鏡(12、13 )、MgO : PPLN模塊(14 )、整形透鏡(15 )、濾光片(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的激光眩目器，其特征在于，所述綠激光模塊(4.I)的半導(dǎo)體激光器(11)為激光波長IOOOnm系列半導(dǎo)體激光器，用于直接倍頻輸出綠激光；藍(lán)激光模塊(4. 2)的半導(dǎo)體激光器(11)為激光波長900nm系列半導(dǎo)體激光器，用于直接倍頻輸出藍(lán)激光；紅激光模塊(4. 3)為激光波長600nm系列半導(dǎo)體激光器，直接輸出紅激光。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的激光眩目器，其特征在于，所述綠激光模塊(4.I)的半導(dǎo)體激光器(11)激光波長選自于IOOOnm系列中的1020nm或1064nm;藍(lán)激光模塊(4. 2)的半導(dǎo)體激光器(11)激光波長選自于900nm系列中的940nm，或976nm ;紅激光模塊(4. 3)的半導(dǎo)體激光器(11)激光波長選自于600nm系列中的635nm或650nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的的激光眩目器，其特征在于，所述激光器驅(qū)動器(2)與電源(3)聯(lián)接，該電源(3)為安裝在殼體(I)內(nèi)的鋰電池，或為外接電源，用于給激光器驅(qū)動器(2)提供電能；該激光器驅(qū)動器(2)還具有激光控制単元，分別控制綠激光模塊(4. I)、藍(lán)激光模塊(4. 2)、紅激光模塊(4. 3)的驅(qū)動電流和溫控電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求
2所述激光眩目器，其特征在于，所述綠激光模塊(4.1)，其MgO =PPLN模塊(14)為光倍頻器件，模塊(14)、球透鏡(12、13)和整形透鏡(15)兩端面鍍基頻光、倍頻光增透膜，球透鏡(12、13)用于將半導(dǎo)體激光器(11)發(fā)出的基頻光整形聚焦到模塊(14)倍頻生成綠光，綠光束經(jīng)過整形透鏡(15)和濾光片(16)減小發(fā)散角和去掉基頻光輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求
2所述激光眩目器，其特征在于，所述藍(lán)激光模塊(4.2)，其MgO =PPLN模塊(14)為光倍頻器件，模塊(14)、球透鏡(12、13)和整形透鏡(15)兩端面鍍基頻光、倍頻光增透膜，球透鏡(12、13)用于將半導(dǎo)體激光器(11)發(fā)出的基頻光整形聚焦到模塊(14)倍頻生成藍(lán)光，藍(lán)光束經(jīng)過整形透鏡(15)和濾光片(16)減小發(fā)散角和去掉基頻光輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求
I至7任何一個權(quán)利要求
所述的激光眩目器，其特征在于，所述激光發(fā)射器(10)為根據(jù)目標(biāo)遠(yuǎn)近改變激光發(fā)散角照射目標(biāo)的可變激光發(fā)散角光學(xué)系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的激光眩目器，其特征在于，所述激光發(fā)射器(10)的激光發(fā)散角調(diào)整范圍為2mrad 30mrad ;所述可變激光發(fā)散角光學(xué)系統(tǒng)是ー種擴束倍數(shù)連續(xù)可調(diào)的伽利略式擴束望遠(yuǎn)鏡。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種激光眩目器，廣泛適用于警示、防范、檢查、保安等場合。它有一個殼體，該殼體內(nèi)包括按激光傳播路徑從前至后的順序安裝有激光器驅(qū)動器、激光模塊系統(tǒng)、光學(xué)鏡系統(tǒng)、光纖耦合器、以及光纖轉(zhuǎn)接器；所述的激光模塊系統(tǒng)包括分別與激光器驅(qū)動器連接的綠激光模塊、藍(lán)激光模塊、以及紅激光模塊；光纖耦合器是通過光纖與光纖轉(zhuǎn)接器聯(lián)接；該光纖轉(zhuǎn)接器還通過光纖與激光發(fā)射器聯(lián)接。其優(yōu)點是能單獨或交替輸出綠藍(lán)紅三種波長激光，具有好的反對抗眩目能力，相對半導(dǎo)體泵浦激光器減少了控溫系統(tǒng)的復(fù)雜性及降低了功耗，連續(xù)工作時間長，而且電光轉(zhuǎn)換效率高。
文檔編號F41B15/00GKCN101886893SQ201010217615
公開日2012年9月5日 申請日期2010年6月25日
發(fā)明者東芳, 劉在洲, 孫峰, 張紅波, 李季, 楊長城, 陳偉 申請人:湖北久之洋紅外系統(tǒng)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (7),