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一种高效率紧凑型532nm激光器制造技术

技术编号:12915853 阅读:142 留言:0更新日期:2016-02-24 21:13
一种高效率紧凑型532nm激光器,该激光器的电光转换效率大于5%且几何尺寸不大于Φ5.6mm×9mm,包括封装基座及安装平台,安装平台的一端卡装于封装基座上,还包括沿基座中轴方向设置的倍频晶体、激光晶体、半导体激光器管芯、过渡电极及柱镜;柱镜设置于半导体激光器管芯与激光晶体之间,激光晶体相对的另一端设置倍频晶体。过渡电极与倍频晶体、激光晶体、半导体激光器管芯及柱镜固定于封装平台上。所述安装平台上还设置激光晶体和倍频晶体的安装槽和固定槽。通过二次谐波法获得532nm激光输出上将具有稳定性方面的巨大优势;设置散热优良、便于装配调整固定的基座,成为大批量生产的关键;且532nm激光输出的工作温度范围宽,稳定,结构简单,成本低。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光器技术,特别是涉及一种高效率紧凑型532nm激光器
技术介绍
目前,虽然欧司朗、日亚等公司利用GaN生长技术可以生产绿光520nm输出的半导体激光器,但是,严格的波长为532nm附近的激光输出,还是由通过二次谐波技术所取得的。且由于532nm激光器的基模输出光斑优于任何半导体激光器输出的像散光斑,其应用有更大市场。随着国内晶体大规模生长,大批量晶体加工技术以及镀膜技术的完善,用于产生光功率输出100mW以下的小功率532nm的激光晶体如Nd:YV04、以及激光倍频晶体KTP等价格低廉,使得制造小功率532nm激光器的成本大大低于目前520nm半导体激光器的销售价格。但是,目前的532nm激光器,体积大(大于Φ5.6_X 9_),没有形成元件化的技术特点;同时,在紧凑应用要求下的532nm激光器,由于其电光转换效率低,更需要较大的散热,因此限制了其应用范围。根据激光器倍频理论,当满足相位匹配条件时,倍频激光输出光功率密度正比于基频光功率密度的二次方!对于532nm激光器而言,该激光器的光功率密度正比于1064nm激光密度的平方,因此为提高光电转换效率计,需要提高1064nm激光功率密度。在我们的532nm激光器技术方案中,1064nm激光来源于808nm半导体激光器对激光晶体的栗浦而在激光晶体中所产生的激光振荡!而用于产生1064nm激光振荡的激光谐振腔基本上为平-平腔或平-凹腔或凹-凹腔结构中的之一,但是,由于用于提供栗浦能量的808nm半导体激光器输出的是严重像散光斑且是多模的激光输出,所以,对于大像散半导体激光器多模光斑的整形成为提高532nm激光器电光转换效率的关键!经验上,采用普通的聚焦透镜、棱镜也能够改善光源的像散。但是,如果从结构紧凑的角度出发,尤其是在尺寸范围小于0.5_的情况下,使得像散100微米以上半导体激光器有效聚焦成半径为十数微米级的光斑,是比较困难的。到目前为止,还没有出现有效的技术手段产生以解决上述问题。本专利提出对于上述问题的解决方案。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种高效率紧凑型532nm激光器,输出工作温度范围宽、稳定,且结构简单,成本低。为了达到上述目的,本技术采用的技术方案是:—种高效率紧凑型532nm激光器,包括封装基座及安装平台,封装基座与安装平台一体成型,还包括沿基座中轴方向设置的倍频晶体、激光晶体、半导体激光器管芯、过渡电极及柱镜;柱镜设置于半导体激光器管芯与激光晶体之间,激光晶体相对的另一端设置倍频晶体,过渡电极与倍频晶体、激光晶体、半导体激光器管芯及柱镜固定于封装基座上。作为本技术的较佳实施例,本技术所述封装基座上还设置激光晶体和倍频晶体安装槽,倍频晶体与激光晶体安装于激光晶体和倍频晶体安装槽内。作为本技术的较佳实施例,本技术所述安装平台上还设置至少一个激光晶体和倍频晶体调整固定槽,激光晶体和倍频晶体调整固定槽垂直于基座的轴向分布,激光晶体与倍频晶体安装于激光晶体和倍频晶体安装槽内,且由激光晶体和倍频晶体调整固定槽固定。作为本技术的较佳实施例,本技术所述激光晶体的输出波长为1064nm,倍频晶体的输出波长为532nm。作为本技术的较佳实施例,本技术所述半导体激光器管芯由一颗波长为808±13nm的半导体激光器管芯组成。作为本技术的较佳实施例,本技术所述半导体激光器管芯沿基座的中轴方向直接地或通过热沉间接地烧结在基座的安装平台上。作为本技术的较佳实施例,本技术所述柱镜的直径取值范围为6微米?250微米。作为本技术的较佳实施例,本技术所述柱镜由单一光学材料或两种以上的光学材料组成。作为本技术的较佳实施例,本技术所述高效率紧凑型532nm激光器的工作温度范围为-10摄氏度至45摄氏度。作为本技术的较佳实施例,本技术所述高效率紧凑型532nm激光器的典型几何尺寸不大于Φ5.6mmX 9mm,所产生波长532nm激光输出其电光转换效率大于5%。与现有技术相比,本技术的有益效果是:通过二次谐波法获得532nm激光输出上将具有稳定性方面的巨大优势;设置散热优良、便于光学元器件装配调整固定的基座,成为大批量生产该激光器成功的关键;设计兼容了半导体激光器Tol8封装的生产工艺,该激光器可通过Το18封装线生产;且532nm激光输出的工作温度范围宽,稳定,结构简单,成本低。【附图说明】图1为本技术的整体结构分解示意图;图2为本技术柱镜整形的设计模拟图,也构成了本申请主要结论的来源基础。【具体实施方式】本技术的主旨在于克服现有技术的不足,提供一种高效率紧凑型532nm激光器,可以实现该半导体激光器的批量化生产,532nm激光输出的工作温度范围宽,稳定,结构简单,成本低。下面结合实施例参照附图进行详细说明,以便对本技术的技术特征及优点进行更深入的诠释。本技术的整体结构示意图如图1所示,一种高效率紧凑型532nm激光器,包括封装基座1及安装平台2,封装基座1与安装平台2 —体成型,还包括沿基座1中轴方向设置的倍频晶体5、激光晶体6、半导体激光器管芯7、过渡电极8及柱镜9 ;柱镜9设置于半导体激光器管芯7与激光晶体6之间,激光晶体6相对的另一端设置倍频晶体5,过渡电极8与倍频晶体5、激光晶体6、半导体激光器管芯7及柱镜9电连接。优选地,在具体实施过程中,本技术采用的是:一颗波长为808±当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高效率紧凑型532nm激光器,包括封装基座(1)及安装平台(2),封装基座(1)与安装平台(2)一体成型,其特征在于:还包括沿基座(1)中轴方向设置的倍频晶体(5)、激光晶体(6)、半导体激光器管芯(7)、过渡电极(8)及柱镜(9);柱镜(9)设置于半导体激光器管芯(7)与激光晶体(6)之间,激光晶体(6)相对的另一端设置倍频晶体(5),过渡电极(8)与倍频晶体(5)、激光晶体(6)、半导体激光器管芯(7)及柱镜(9)封装固定于封装基座(1)上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马玉珂
申请(专利权)人:马玉珂
类型:新型
国别省市:广东;44

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