【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及光子系统，方法和产品。更具体地，本公开涉及用于红外(infrared，ir)光子学的主振荡器功率放大器(master oscillator power amplifier，mopa)激光系统和方法。
技术介绍
1、在电磁波谱的短波红外(short-wave infrared，swir)部分中工作的激光器可能难以大量制造，特别是在要求低的生产成本的情况下。因此，本领域需要mopa激光系统，例如包括可以低成本且大量生产的被动q开关(passively q-switched，p-qs)swir激光器。用于mopa激光系统的生产和组装的当前解决方案可能要求大量元件、使用多个对准工具、测试工具和非常复杂的系统组装过程。例如，主振荡器光纤放大器(master oscillatorfiber amplifier，mofa)需要精确且高效的耦合，例如，从固态激光器到单模/多模光纤。在高功率源的情况下，激光器的空间形状可能是复杂的，这使得耦合非常具有挑战性，因为它可能要求复杂的光束整形光学器件、精确的微定位和主动/被动稳定器。
2、需要在各个模块之间和在每个模块内快速和简单的对准，这可能比当前解决方案具有优点，例如减少成本、组装时间、鉴定和验证阶段。
技术实现思路
1、在各种示例性实施方式中，提供了一种整合的主振荡器功率放大器(mopa)激光器模块，所述整合的激光器模块包括：预制底盘，包括多个表面；主振荡器激光器(mo)，所述mo持久地附着到所述多个表面中的至少一个第一表面；功
2、在一些示例中，所述mo是被动q开关激光器。
3、在一些示例中，所述mo包括晶体可饱和吸收体，所述晶体可饱和吸收体刚性地耦合到所述mo的晶体增益介质。在一些示例中，所述mo还包括高反射率镜和输出耦合器，所述输出耦合器刚性地耦合到所述增益介质和所述可饱和吸收体，从而所述mo是单片微芯片p-qs激光器。
4、在一些示例中，所述至少一个第一表面和所述至少一个第二表面是彼此平行的抛光表面。
5、在一些示例中，所述放大器包括至少一个泵以及平均厚度小于20毫米的片状晶体，所述片状晶体被所述泵泵浦，其中，所述mo的光多次穿过所述片状晶体，在每次穿过中被放大，其中，所述底盘包括至少一个用作反射镜的抛光表面，将来自所述片状晶体的光反射回所述片状晶体中至少一次。
6、在一些示例中，整合的mopa激光器模块还包括至少一个透镜和折叠光学器件，其中由所述mo输出的光的光轴延续到所述pa的侧表面上的入口位置，从而沿所述光轴进入所述pa的光被放大并在所述放大器的输出光轴被发射，其中，所述bts关于所述底盘的位置使得光在被所述折叠光学器件偏转并被所述至少一个透镜操纵之后进入所述bts并沿所述光轴离开所述bts。
7、在一些示例中，所述mo的泵浦源的频率在750纳米(nm)与850nm之间，所述mo发射的光的频率在1,300nm与1,400nm之间，所述pa的泵浦源的频率在750纳米(nm)与850nm之间，所述pa发射的光的频率在1,300nm与1,400nm之间，所述mo的增益介质包括晶体材料，所述晶体材料是掺钕钇铝石榴石(nd:yag)，所述mo的可饱和吸收体包括选自包括以下的掺杂的陶瓷材料的组的晶体材料：(a)掺三价钒钇铝石榴石(v3+:yag)和(b)掺二价钴晶体材料，所述pa包括平面nd:yag晶体。
8、在一些示例中，所述底盘的至少一部分是热电冷却器(tec)的一部分，所述热电冷却器(tec)可操作以冷却所述mo和所述pa中的至少一个。
9、在一些示例中，整合的mopa激光器模块还包括中间机械耦合，所述中间机械耦合持久地附着于所述mo或所述pa的组件与所述底盘的相应表面之间，其中，所述中间机械耦合和所述相应表面提供的位错程度基于对所述mo发射的光的光学测量来确定。
10、在一些示例中，整合的mopa激光器模块还包括内部光学传感器，用于测量指示由所述mo和所述pa中的至少一个发射的内部光束的强度的感测强度，以及控制器，所述控制器可操作以触发所述mopa激光器模块的至少一个光学组件的移动，用于增加所述内部光束的强度。
11、在一些示例中，整合的mopa激光器模块还包括内部温度传感器，用于测量在所述mopa激光器模块内感测的温度，以及控制器，所述控制器可操作以基于所述测量的温度触发所述mopa激光器模块的至少一个光学组件的移动。
12、在一些示例中，整合的mopa激光器模块还包括内部光学传感器，用于测量指示由mo和pa中的至少一个发射的内部光束的强度的感测强度，以及控制器，所述控制器用于触发对所述mopa激光器模块的受控部件的电量的修改，用于增加所述内部光束的强度。
13、在一些示例中，整合的mopa激光器模块还包括内部温度传感器，用于测量在所述mopa激光器模块内感测的温度，以及控制器，所述控制器可操作以基于所述测量的温度触发对所述mopa激光器模块的受控组件的电量的修改。
14、在一些示例中，所述bts包括光学入口，用于接收mo激光器模块沿入口光轴的光束，光学出口，用于沿出口光轴向所述pa发射被操纵的光束，多个透镜，其中至少一个被成形为用于操纵所述光束并用于配合底盘的至少一个专用三维(3d)结构，以及包括多个折叠光学组件的折叠光学器件，所述折叠光学组件包括选自包括反射镜和棱镜的组中的至少一种类型的组件，所述折叠光学器件可操作以将沿所述入口光轴进入所述bts的光朝向所述多个透镜中的至少一个透镜偏转，并且将从所述多个透镜中的至少一个其它透镜到达的光朝向所述出口光轴偏转，其中，所述折叠光学组件中的至少一个被成形为用于操纵所述光束并且用于配合所述底盘的至少一个定制3d结构。在一些示例中，所述底盘具有包括所述至少一个专用3d结构和所述至少一个定制3d结构的一部分。在一些示例中，所述折叠光学组件中的至少一个由所述bts的至少一个部件可控制地可移动，用于将所述相应的折叠光学部件的位置调整到所述相应的定制3d结构。在一些示例中，所述折叠光学组件中的至少一个是五棱镜，所述五棱镜具有四个有效表面，且可操作以在将所述光束发射出所述五棱镜之前在所述五棱镜内部内部地反射所述光束两次。在一些示例中，所述折叠光学组件中的至少一个是后向反射器，所述后向反射器具有至少三个有效侧，且可操作以在将所述光束发射出所述后向反射器之前在所述后向反射器内部内部地反射所述光束两次。在一些示例中，所述出口光轴是所述入口光轴的延续。
15、在各种示例性实施方式中，提供了一种制造整合的mopa激光器模块的方法，包括：将mo的至少一个组件和pa的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种整合的主振荡器功率放大器(MOPA)激光器模块，所述整合的MOPA激光器模块包括：
2.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，其中，所述MO是被动Q开关(P-QS)激光器。
3.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，其中，所述MO包括晶体可饱和吸收体，所述晶体可饱和吸收体刚性地耦合到所述MO的晶体增益介质。
4.根据权利要求3所述的整合的MOPA激光器模块，其中，所述MO还包括刚性地耦合到所述晶体增益介质和所述晶体可饱和吸收体的高反射率镜和输出耦合器，使得所述MO是单片微芯片P-QS激光器。
5.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，其中，所述至少一个第一表面和所述至少一个第二表面是彼此平行的抛光表面。
6.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，其中，所述功率放大器包括：
7.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，包括至少一个透镜和折叠光学器件，其中，由所述MO输出的光的光轴延续到所述PA的侧表面上的入口位置，使得沿所述光轴进入所述PA的光被放大并在所述功率放大
8.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，其中：
9.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，其中，所述底盘的至少一部分是热电冷却器(TEC)的一部分，所述热电冷却器(TEC)可操作以冷却所述MO和所述PA中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，还包括中间机械耦合器，所述中间机械耦合器持久地附着于所述MO或所述PA的组件与所述底盘的相应表面之间，其中，所述中间机械耦合器和所述相应表面提供的位错程度基于对所述MO发射的光的光学测量来确定。
11.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，包括：内部光学传感器，用于测量指示由所述MO和所述PA中的至少一个发射的内部光束的强度的感测强度；以及控制器，所述控制器可操作以触发所述MOPA激光器模块的至少一个光学组件的移动，以增加所述内部光束的强度。
12.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，包括：内部温度传感器，用于测量在所述MOPA激光器模块内感测的温度；以及控制器，所述控制器可操作以基于测量的所述温度而触发所述MOPA激光器模块的至少一个光学组件的移动。
13.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，包括：内部光学传感器，用于测量指示由所述MO和所述PA中的至少一个发射的内部光束的强度的感测强度；以及控制器，所述控制器可操作以触发对所述MOPA激光器模块的受控部件的电量的修改，以增加所述内部光束的强度。
14.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，包括：内部温度传感器，用于测量在所述MOPA激光器模块内感测的温度；以及控制器，所述控制器可操作以基于测量的所述温度而触发对所述MOPA激光器模块的受控组件的电量的修改。
15.根据权利要求1所述的整合的MOPA激光器模块，其中，所述BTS包括：
16.根据权利要求15所述的整合的MOPA激光器模块，其中，所述底盘具有底盘部分，所述底盘部分包括所述至少一个专用3D结构和所述至少一个定制3D结构。
17.根据权利要求15所述的整合的MOPA激光器模块，其中，至少一个所述折叠光学组件可由所述BTS的至少一个部件控制移动，以将该折叠光学组件的位置调整到相应的所述定制3D结构。
18.根据权利要求15所述的整合的MOPA激光器模块，其中，至少一个所述折叠光学组件是具有四个有效表面的五棱镜，可操作以在所述五棱镜内部反射所述光束两次之后将所述光束发射出所述五棱镜。
19.根据权利要求15所述的整合的MOPA激光器模块，其中，至少一个所述折叠光学组件是具有至少三个有效侧的后向反射器，可操作以在所述后向反射器内部反射所述光束两次之后将所述光束发射出所述后向反射器。
20.根据权利要求15所述的整合的MOPA激光器模块，其中，所述出口光轴是所述入口光轴的延续。
21.一种制造整合的主振荡器功率放大器(MOPA)激光器模块的方法，所述方法包括：
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述附着包括：将所述MO直接朝向所述PA；感测由照射导致的所述PA的输出；基于所述感测的结果而调整所述MO与所述PA之间的对准；以及基于调整的所述对准而附着所述MO和所述PA中至少一个的至少一个组件。
23.根据权利要求21所述的方法，还包括：在两个或更多个不同温度下并且在所述BTS的至少一个可控光学组件(COC)的两个...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种整合的主振荡器功率放大器(mopa)激光器模块，所述整合的mopa激光器模块包括：
2.根据权利要求1所述的整合的mopa激光器模块，其中，所述mo是被动q开关(p-qs)激光器。
3.根据权利要求1所述的整合的mopa激光器模块，其中，所述mo包括晶体可饱和吸收体，所述晶体可饱和吸收体刚性地耦合到所述mo的晶体增益介质。
4.根据权利要求3所述的整合的mopa激光器模块，其中，所述mo还包括刚性地耦合到所述晶体增益介质和所述晶体可饱和吸收体的高反射率镜和输出耦合器，使得所述mo是单片微芯片p-qs激光器。
5.根据权利要求1所述的整合的mopa激光器模块，其中，所述至少一个第一表面和所述至少一个第二表面是彼此平行的抛光表面。
6.根据权利要求1所述的整合的mopa激光器模块，其中，所述功率放大器包括：
7.根据权利要求1所述的整合的mopa激光器模块，包括至少一个透镜和折叠光学器件，其中，由所述mo输出的光的光轴延续到所述pa的侧表面上的入口位置，使得沿所述光轴进入所述pa的光被放大并在所述功率放大器的输出光轴被发射，
8.根据权利要求1所述的整合的mopa激光器模块，其中：
9.根据权利要求1所述的整合的mopa激光器模块，其中，所述底盘的至少一部分是热电冷却器(tec)的一部分，所述热电冷却器(tec)可操作以冷却所述mo和所述pa中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的整合的mopa激光器模块，还包括中间机械耦合器，所述中间机械耦合器持久地附着于所述mo或所述pa的组件与所述底盘的相应表面之间，其中，所述中间机械耦合器和所述相应表面提供的位错程度基于对所述mo发射的光的光学测量来确定。
11.根据权利要求1所述的整合的mopa激光器模块，包括：内部光学传感器，用于测量指示由所述mo和所述pa中的至少一个发射的内部光束的强度的感测强度；以及控制器，所述控制器可操作以触发所述mopa激光器模块的至少一个光学组件的移动，以增加所述内部光束的强度。
12.根据权利要求1所述的整合的mopa激光器模块，包括：内部温度传感器，用于测量在所述mopa激光器模块内感测的温度；以及控制器，所述控制器可操作以基于测量的所述温度而触发所述mopa激光器模块的至少一个光学组件的移动。
13.根据权利要求1所述的整合的mopa激光器模块，包括：内部光学传感器，用于测量指示由所述mo和所述pa中的至少一个发射的内部光束的强度的感测强度；以及控制器，所述控制器可操作以触发对所述mopa激光器模块的受控部件的电量的修改，以增加所述内部光束的强度。
14.根据权利要求1所述的整合的mopa激光器模块，包括：内部温度传感器，用于测量在所述mopa激光器模块内感测的温度；以及控制器，所述控制器可操作以基于测量的所述温度而触发对所述mopa激光器模块的受控组件的...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯坦尼斯拉夫·哈茨维奇，文森特·伊莫，约尼·普罗斯珀·沙利博，埃亚尔·埃利·霍兰德，乌拉罕·巴卡尔，俄梅尔·卡帕奇，乌利尔·利维，
申请(专利权)人：趣眼有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。