本发明属于激光测距技术领域,涉及固体激光器,特别是涉及一种激光测距仪用铒玻璃激光器。
背景技术:
发射1.5um激光的铒玻璃激光器在激光测距仪领域呗广泛应用,由于1.5um激光处于大气窗口波段,与1.06um激光相比传播过程衰减小,对烟和雾的穿透力强,适合激光测距和激光通信。
目前产生1.5um激光主要有三种方法,铒玻璃激光器、光学参量振荡器(opo:opticalparametricoscillator)、受激拉曼散射(srs:stimulatedramamscattering)、铒镱共掺光纤激光器。光学参量振荡器和受激拉曼散射一般采用1.06um激光经过非线性晶体进行频率变换获得,对光学原件的装配精度有很高的要求,激光系统比较复杂,稳定性差。铒镱共掺光纤激光器具有结构简单、光束质量好、效率高的特点,在激光测距中需要高峰值功率的脉冲激光,铒镱共掺光纤激光器的峰值功率会受到非线性效应限制难以获得较高的峰值功率。使用被动调q的玻璃激光器具有高峰值功率、稳定性好、体积小、结构简单的特点,被广泛应用在激光测距领域。
铒玻璃激光器由于体积小、重量轻,通常使用在手持式激光测距仪或对重量比较敏感的设备中,在单脉冲能量相同时,体积重量是铒玻璃激光器的重要指标。现在铒玻璃激光器中使用的ld泵浦模块都带有热忱,为了满足ld泵浦模块在各种工况下稳定工作,热忱体积重量较大,难以进行小型化设计。铒玻璃激光器的原始发散角较大,需要对发散角进行压缩,一般使用伽利略型望远镜对激光原始发散角进行压缩。望远镜与激光器的相对位置的变化会影响激光测距仪发射系统与接收系统的光轴稳定性,当光轴发生变化时会影响激光测距仪的测程。
技术实现要素:
针对现有技术的以上改进需求,本发明提供一种体积小、工作温度宽、高稳定性的1.5um铒玻璃激光器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种激光测距仪用铒玻璃激光器,包括由激光器底壳和激光器盖板构成的激光器本体,所述的激光器底壳出光口处通过双组份环氧胶粘接有发射目镜,发射目镜后方设置有由输出镜、全反镜、调q晶体和增益介质构成的谐振腔,所述的激光器底壳内还设置有位于输出镜侧面的pin采样二极管以及位于pin采样二极管后方的ld泵浦源和快轴准直透镜,ld泵浦源焊接在激光器底壳上,ld泵浦源输出中心波长940nm的激光,快轴准直透镜用于压缩ld泵浦源快轴方向光束的发散角,增益介质采用铒镱共掺磷酸盐玻璃,调q晶体为掺钴尖晶石,增益介质和调q晶体的通光面均镀有1.5um增透膜,全反镜和输出镜的表面均镀有1.5um反射膜,pin采样二极管用于采集1.5um激光,激光在谐振腔内依次经过增益介质、调q晶体、全反镜和输出镜后到达发射目镜,所述的发射目镜使用双组份环氧胶粘接在激光器底壳上。
所述的一种激光测距仪用铒玻璃激光器,其ld泵浦源焊接在激光器底壳内。
所述的一种激光测距仪用铒玻璃激光器,其快轴准直透镜、调q晶体、全反镜和输出镜分别使用紫外固化胶粘接在激光器底壳内。
所述的一种激光测距仪用铒玻璃激光器,其增益介质焊接在激光器底壳上,增益介质与激光器底壳相接触的表面金属化,其余表面打毛处理。
所述的一种激光测距仪用铒玻璃激光器,其pin采样二极管使用双组份环氧胶粘接在激光器底壳上。
所述的一种激光测距仪用铒玻璃激光器,其激光器底壳表面镀金。
所述的一种激光测距仪用铒玻璃激光器,其激光器盖板焊接在激光器底壳上部。
本发明的有益效果在于:ld泵浦模块直接焊接在激光器底壳上,使用激光器底壳代替原有热忱,达到缩小体积,降低重量的目的;发射目镜通过双组份环氧胶粘在激光器底壳上,在环境温度变化时,发射目镜与激光器底壳在同一结构件上,能减轻环境温度变化对测距仪光轴的影响,提高光轴稳定性。
附图说明
图1是本发明的外部结构示意图;
图2是本发明的内部结构示意图。
各附图标记为:1—ld泵浦源,2—快轴准直透镜,3—增益介质,4—调q晶体,5—全反镜,6—输出镜,7—发射目镜,8—pin采样二极管,9—激光器底壳,10—激光器盖板。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明技术方案作进一步说明。
如图1、图2所示,本发明公开的一种激光测距仪用铒玻璃激光器,利用铒玻璃作为增益介质3,是一种发射目镜7与激光器一体化设计的体积小、工作温度宽、高稳定性的1.5um固体激光器,包括ld泵浦源1、快轴准直透镜2、增益介质3、调q晶体4、全反镜5、输出镜6、发射目镜7、pin采样二极管8激光器底壳9和激光器盖板10。
其中ld泵浦源1用于发射增益介质3吸收的泵浦光,使用金锡焊料焊接在激光器底壳9指定位置,增益介质3金属化的底面填充低温焊料后一同焊接。
其中全反镜5、输出镜6、增益介质3和调q晶体4构成谐振腔。其中全反镜5的表面镀有1.5um反射膜,输出镜6表面可根据需要选择1.5um、反射率在85%~95%之间的反射膜。增益介质3和调q晶体4的通光面镀有1.5um增透膜。
其中快轴准直透镜2需要调整与ld泵浦模块1相对位置,通过观测激光器输出能量确定最佳位置后使用紫外固化胶黏剂粘接在激光器底壳9特定位置,使用紫外光固化,全反镜5、输出镜6和调q晶体4通过外界点光源准直后使用紫外固化胶固定。发射目镜7在激光器调试完成后使用双组份环氧胶粘接到激光器底壳9出光口位置。pin采样二极管8在激光器调试完成后使用双组份环氧胶粘接在激光器底壳9上。激光器盖板10使用缝焊机与激光器底壳9焊接。
本发明的工作原理为:ld泵浦源1在结构激光器驱动后输出脉冲模式的940nm激光,通过快轴准直透镜2对ld泵浦源1快轴方向的光压缩后进入增益介质3,增益介质3吸收940nm泵浦光后发生粒子数反转,调q晶体4在吸收饱和后,增益介质3中上能级粒子数快速反转,在谐振腔内振荡形成激光,由输出镜6输出。
以上描述了本发明专利的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本领域的技术人员在不背离本发明专利的原理和实质的前提下,可以对此实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
1.一种激光测距仪用铒玻璃激光器,其特征在于:包括由激光器底壳(9)和激光器盖板(10)构成的激光器本体,所述的激光器底壳(9)出光口处通过双组份环氧胶粘接有发射目镜(7),发射目镜(7)后方设置有由输出镜(6)、全反镜(5)、调q晶体(4)和增益介质(3)构成的谐振腔,所述的激光器底壳(9)内还设置有位于输出镜(6)侧面的pin采样二极管(8)以及位于pin采样二极管(8)后方的ld泵浦源(1)和快轴准直透镜(2),ld泵浦源(1)焊接在激光器底壳(9)上,输出中心波长940nm的激光,快轴准直透镜(2)用于压缩快轴方向光束的发散角,增益介质(3)采用铒镱共掺磷酸盐玻璃,调q晶体(4)为掺钴尖晶石,增益介质(3)和调q晶体(4)的通光面均镀有1.5um增透膜,全反镜(5)和输出镜(6)的表面均镀有1.5um反射膜,pin采样二极管(8)用于采集1.5um激光,激光在谐振腔内依次经过增益介质(3)、调q晶体(4)、全反镜(5)和输出镜(6)后到达发射目镜(7)。
2.根据权利要求1所述的一种激光测距仪用铒玻璃激光器,其特征在于,所述的快轴准直透镜(2)、调q晶体(4)、全反镜(5)和输出镜(6)分别使用紫外固化胶粘接在激光器底壳(9)内。
3.根据权利要求1所述的一种激光测距仪用铒玻璃激光器,其特征在于,所述的增益介质(3)焊接在激光器底壳(9)上,增益介质(3)与激光器底壳(9)相接触的表面金属化,其余表面打毛处理。
4.根据权利要求1所述的一种激光测距仪用铒玻璃激光器,其特征在于,所述的pin采样二极管(8)使用双组份环氧胶粘接在激光器底壳(9)上。
5.根据权利要求1所述的一种激光测距仪用铒玻璃激光器,其特征在于,所述的激光器底壳(9)表面镀金。
6.根据权利要求1所述的一种激光测距仪用铒玻璃激光器,其特征在于,所述的激光器盖板(10)焊接在激光器底壳(9)上部。
技术总结