專利名稱：一種貼片式固體激光器的調(diào)整裝置及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體激光器領(lǐng)域，具體涉及一種貼片式固體激光器的調(diào)整裝置。此外， 還涉及一種貼片式固體激光器的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的日益發(fā)展和成熟，激光二極管(Laser Diode，簡稱LD)在功率、 轉(zhuǎn)換效率、波長擴(kuò)展和運(yùn)行壽命等方面已經(jīng)有了很大的提高。由于LD具有量子效率高、可靠性高、使用壽命長、發(fā)射波長與激光介質(zhì)吸收峰容易對應(yīng)、激光輸出光束質(zhì)量好等特點(diǎn)， 這就使得LD與泵浦技術(shù)相互結(jié)合，產(chǎn)生了 LD泵浦固體激光器。它具有高效率、高光束質(zhì)量、 長壽命、全固化、結(jié)構(gòu)緊湊和輕便等優(yōu)勢，因此越來越受到人們的關(guān)注。在醫(yī)療、通信、材料加工和科學(xué)研究等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)今的LD泵浦固體激光器中的諧振腔，都是平凹腔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的諧振腔都是通過手動調(diào)節(jié)的方式對腔內(nèi)晶體和光學(xué)元件進(jìn)行位置的調(diào)節(jié)，不僅增加了調(diào)制過程的工作量和復(fù)雜度，而且容易產(chǎn)生精度誤差，使輸出的激光質(zhì)量不夠理想，生產(chǎn)效率較低，因此難以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對固體激光器制造現(xiàn)有的缺點(diǎn)，提出了一種貼片式固體激光器的調(diào)整裝置以及制作方法，利用該裝置和制造方法可提高固體激光器諧振腔的調(diào)節(jié)速率，提高生產(chǎn)效率，有利于實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案具體如下面所描述一種貼片式固體激光器的調(diào)整裝置，包括機(jī)械夾具以及真空泵，其中，所述機(jī)械夾具包括本體部，端面光滑且彼此平行的第一連接部和第二連接部，所述第一連接部的端面和第二連接部的端面分別與形成諧振腔的激光晶體和倍頻晶體接觸，并且，所述第一連接部的端面和第二連接部的端面分別與所述本體部上開設(shè)的出氣口相通，所述真空泵連接所述出氣口。所述本體部為環(huán)形的拱形結(jié)構(gòu)，并且，在本體部中間設(shè)置有一個(gè)加強(qiáng)部。所述第一連接部和第二連接部對稱地設(shè)置在本體部的兩端。所述第一連接部的端面和所述第二連接部的端面之間的平行度小于1"。所述第一連接部、所述第二連接部以及所述本體部由剛性材料構(gòu)成。一種采用上述調(diào)整裝置制造貼片式固體激光器的制造方法，包含下列步驟(a)將LD泵浦光源固定在激光器基板上；(b)將所述激光晶體和所述倍頻晶體分別與所述機(jī)械夾具的第一連接部和第二連接部的端面相貼；(c)利用所述真空泵進(jìn)行抽真空，使所述激光晶體和所述倍頻晶體分別與各自接觸的所述第一連接部的端面和所述第二連接部的端面緊密吸附在一起；
(d)將所述激光晶體和所述倍頻晶體固定在所述激光器基板上；以及，(e)將所述機(jī)械夾具與所述激光晶體和所述倍頻晶體脫離，形成貼片式固體激光
ο在步驟(e)中，將所述機(jī)械夾具與所述激光晶體和所述倍頻晶體放入低溫箱，使所述機(jī)械夾具與所述激光晶體和所述倍頻晶體脫離。由于采用了上述技術(shù)方案，使得本發(fā)明與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果第一，由于本發(fā)明中機(jī)械夾具的第一連接部和第二連接部的端面互相平行，因此， 可以通過調(diào)節(jié)端面的平行度調(diào)節(jié)構(gòu)成諧振腔的兩個(gè)晶體之間的平行度，調(diào)節(jié)方法簡單方便并且準(zhǔn)確。第二，本發(fā)明對構(gòu)成諧振腔的兩晶體進(jìn)行機(jī)械定位以后，機(jī)械夾具可與構(gòu)成諧振腔的晶體脫離，并從調(diào)節(jié)系統(tǒng)中移除，拆卸方法簡單可行，不會對光路產(chǎn)生影響，提高了生產(chǎn)效率，因而具有較好的技術(shù)效果。


通過下面結(jié)合附圖對其示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明上述特征和優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚和容易理解。圖1是本發(fā)明所述的貼片式固體激光器調(diào)整裝置的應(yīng)用示意圖；圖2是本發(fā)明所述的貼片式固體激光器調(diào)整裝置中機(jī)械夾具的剖面圖；圖3是本發(fā)明所述的貼片式固體激光器制造方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1是本發(fā)明所述的貼片式固體激光器調(diào)整裝置的應(yīng)用示意圖。如圖所示，包括貼片式固體激光器的LD泵浦光源101、激光晶體102、倍頻晶體103，以及所述調(diào)整裝置的機(jī)械夾具104和真空泵105。圖2是圖1中機(jī)械夾具104的剖面圖。如圖所示，機(jī)械夾具104包括本體部201、 第一連接部202和第二連接部203、出氣口 204和加強(qiáng)部205。機(jī)械夾具104的第一連接部 202和第二連接部203對稱分布在本體部201的兩側(cè)，并且，本體部201為拱形結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)部205位于本體部中間，出氣口 204設(shè)置在拱形結(jié)構(gòu)的最上端。第一連接部202和第二連接部203的端面S5和S6分別與出氣口 204相通，真空泵105連接出氣口 204，用于對機(jī)械夾具104進(jìn)行抽真空，使得機(jī)械夾具104與激光晶體102和倍頻晶體103吸附為一體，并能夠在隨后的過程中便于拆卸。在本實(shí)施例中，激光晶體102選用了 Nd:YV04(摻釹釩酸釔)晶體，倍頻晶體103 選用PPLN(周期性極化鈮酸鋰)晶體，當(dāng)然也可以選用其他材料的晶體。并且，在激光晶體 102和倍頻晶體103的透光面都鍍有相應(yīng)波長的增透膜和反射膜，激光晶體102的入光面和倍頻晶體103的出光面之間形成諧振腔。第一連接部202、第二連接部203以及本體部201由剛性材料構(gòu)成，且第一連接部 202和第二連接部203對稱地設(shè)置在本體部201的兩端。第一連接部202的端面S5和第二連接部203的端面S6是光滑且高度平行的，一般將平行度控制在1"范圍內(nèi)。本體部201為環(huán)形的拱形結(jié)構(gòu)，且在本體部201的中間設(shè)置有一個(gè)加強(qiáng)部。通過上述設(shè)計(jì)，可以保證構(gòu)成諧振腔的激光晶體102和倍頻晶體103之間的平行度能夠穩(wěn)定在所要達(dá)到的范圍之內(nèi)。圖3是本發(fā)明所述的貼片式固體激光器制造方法的流程圖。從圖中可以看出，所述貼片式固體激光器的制造方法主要包含下列步驟步驟S301 將LD泵浦光源101固定在激光器基板上。步驟S302 將激光晶體102和倍頻晶體103分別與機(jī)械夾具104的第一連接部202 的端面S5和第二連接部203的端面S6相貼。步驟S303 利用真空泵105進(jìn)行抽真空，使激光晶體102的S2面和倍頻晶體103 的S3面分別與機(jī)械夾具104的第一連接部202的端面S5和第二連接部203的端面S6緊密吸附在一起。具體地，在完成步驟S302后，開啟真空泵105的電源，使之開始工作，同時(shí)開啟電子閥，對機(jī)械夾具104進(jìn)行抽真空，直到確定激光晶體102和倍頻晶體103已經(jīng)吸附在機(jī)械夾具104上，即激光晶體102的S2面與機(jī)械夾具104第一連接部202的端面S5重合，倍頻晶體103的S3面與機(jī)械夾具104第二連接部203的端面S6重合。步驟S304 將激光晶體102和倍頻晶體103固定在上述激光器基板上。在完成步驟S303后，關(guān)閉電子閥和真空泵，斷開機(jī)械夾具104與真空泵105的連接。具體地，將激光晶體102和倍頻晶體103固定在激光器基板上。一般地，可采用焊接、光膠或機(jī)械等方式將激光晶體102和倍頻晶體103固定在激光器基板上。步驟S305 將機(jī)械夾具104與激光晶體102和倍頻晶體103脫離，形成貼片式固體激光器。具體地，在完成步驟S304后，將機(jī)械夾具104與激光晶體102和倍頻晶體103放入低溫箱，在保證不破壞激光器正常性能的情況下進(jìn)行低溫處理，利用熱脹冷縮的原理，將激光晶體102和倍頻晶體103與機(jī)械夾具104分離，這樣就使激光晶體102的Sl面和倍頻晶體103的S4面形成了諧振腔。并且，激光晶體102、倍頻晶體103與LD泵浦光源101組成了本發(fā)明所述的貼片式固體激光器。由于本發(fā)明中機(jī)械夾具104的第一連接部202和第二連接部203之間的端面S5 和S6之間的平行度特別高，這樣也就保證了與其緊密貼附的激光晶體102和倍頻晶體103 之間的高平行度。在本實(shí)施例中，機(jī)械夾具104與激光晶體102和倍頻晶體103的脫離采取的是低溫脫離。當(dāng)然，機(jī)械夾具104與激光晶體102和倍頻晶體103也可以采取其他不影響激光器正常性能的脫離方法。上述制造方法中沒有借助任何光學(xué)元件輔助諧振腔的調(diào)節(jié)，因此不會對光路產(chǎn)生影響。并且，所連接的機(jī)械調(diào)整裝置方便拆卸，操作方法簡單易行，大大提高了貼片式固體激光器的生產(chǎn)效率，有利于實(shí)現(xiàn)貼片式固體激光器的規(guī)?；a(chǎn)。最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種貼片式固體激光器的調(diào)整裝置，其特征在于，包括機(jī)械夾具以及真空泵，其中， 所述機(jī)械夾具包括本體部，端面光滑且彼此平行的第一連接部和第二連接部，所述第一連接部的端面和第二連接部的端面分別與形成諧振腔的激光晶體和倍頻晶體接觸，并且，所述第一連接部的端面和第二連接部的端面分別與所述本體部上開設(shè)的出氣口相通，所述真空泵連接所述出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片式固體激光器的調(diào)整裝置，其特征在于，所述本體部為環(huán)形的拱形結(jié)構(gòu)，并且，在本體部中間設(shè)置有一個(gè)加強(qiáng)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的貼片式固體激光器的調(diào)整裝置，其特征在于，所述第一連接部和第二連接部對稱地設(shè)置在本體部的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的貼片式固體激光器的調(diào)整裝置，其特征在于，所述第一連接部的端面和所述第二連接部的端面之間的平行度小于1"。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的貼片式固體激光器的調(diào)整裝置，其特征在于，所述第一連接部、所述第二連接部以及所述本體部由剛性材料構(gòu)成。
6.一種采用權(quán)利要求1 5任一所述的調(diào)整裝置制造貼片式固體激光器的制造方法， 包含下列步驟(a)將LD泵浦光源固定在激光器基板上；(b)將所述激光晶體和所述倍頻晶體分別與所述機(jī)械夾具的第一連接部和第二連接部的端面相貼；(c)利用所述真空泵進(jìn)行抽真空，使所述激光晶體和所述倍頻晶體分別與各自接觸的所述第一連接部的端面和所述第二連接部的端面緊密吸附在一起；(d)將所述激光晶體和所述倍頻晶體固定在所述激光器基板上；以及，(e)將所述機(jī)械夾具與所述激光晶體和所述倍頻晶體脫離，形成貼片式固體激光器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的貼片式固體激光器的制造方法，其特征在于，在步驟(e)中， 將所述機(jī)械夾具與所述激光晶體和所述倍頻晶體放入低溫箱，使所述機(jī)械夾具與所述激光晶體和所述倍頻晶體脫離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種貼片式固體激光器的調(diào)整裝置，包括機(jī)械夾具以及真空泵，其中，所述機(jī)械夾具包括本體部、端面光滑且彼此平行的第一連接部和第二連接部，所述第一連接部和第二連接部的端面分別與形成諧振腔的兩晶體接觸，并且，所述端面與本體部上開設(shè)的出氣口相通，所述真空泵連接出氣口。同時(shí)，本發(fā)明還公開了一種貼片式固體激光器的制造方法。由于該調(diào)整裝置的機(jī)械夾具的第一連接部和第二連接部的端面光滑且互相平行，因此，可以通過調(diào)節(jié)端面的平行度來調(diào)節(jié)形成諧振腔的兩個(gè)晶體之間的平行度。該調(diào)節(jié)方法簡單方便并且準(zhǔn)確，因而具有較好的技術(shù)效果。
文檔編號H01S3/05GK102457011SQ201010530168
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者劉誼元, 張瑛, 畢勇, 鮑光 申請人:北京中視中科光電技術(shù)有限公司