一種雙波長(zhǎng)激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙波長(zhǎng)激光器。該激光器由雙芯激光二極管、聚焦透鏡、光學(xué)晶體、表面介質(zhì)膜組成，可實(shí)現(xiàn)紅外光（887nm、905nm、936nm、946nm)和綠光（530nm、532nm、545nm)的激光輸出。該激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、適用范圍廣、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低以及適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。
【專利說明】一種雙波長(zhǎng)激光器
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種產(chǎn)生雙波長(zhǎng)激光的激光器。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，干涉彩虹全息、精細(xì)激光光譜、差分吸收激光雷達(dá)(DIAL)、激光醫(yī)學(xué)、激光顯示等越來越多的領(lǐng)域都表現(xiàn)出了對(duì)雙波長(zhǎng)激光器的需求，全固態(tài)雙波長(zhǎng)激光器由于它具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功率高、而且覆蓋的波段也尤為重要等優(yōu)點(diǎn)，使得全固態(tài)雙波長(zhǎng)激光器在某些應(yīng)用領(lǐng)域中比傳統(tǒng)的雙波長(zhǎng)激光器更有優(yōu)勢(shì)，因此，全固態(tài)雙波長(zhǎng)激光器近年來已經(jīng)成為國(guó)際上一個(gè)熱門的研究課題。紅外激光和綠色激光在軍用、警用武器槍瞄領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，使用這兩種激光時(shí)行定位瞄準(zhǔn)，可滿足全開候使用要求。目前的激光槍瞄產(chǎn)品核心采用分離設(shè)計(jì)，需要兩套獨(dú)立的光學(xué)系統(tǒng)來輸出兩種波長(zhǎng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增加，影響可靠性、實(shí)用性和適用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)雙波長(zhǎng)激光器的不足和重要需求，提供了一種雙波長(zhǎng)激光器。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種雙波長(zhǎng)激光器，其特征在于，包括沿光路依次排列的雙芯激光二極管、聚焦透鏡、光學(xué)晶體，在光學(xué)晶體的入光面和出光面分別設(shè)有對(duì)紅外光和綠光透射，對(duì)其他光反射的表面介質(zhì)膜。可實(shí)現(xiàn)紅外光(887]1111、90511111、93611111、94611111)和綠光(53011111、53211111、54511111)的激光輸出。
[0006]所述雙芯激光二極管(DLD)各發(fā)出一路808nm波長(zhǎng)的光。
[0007]所述光學(xué)晶體按通光方向切割為圓柱形或者長(zhǎng)方體。
[0008]所述光學(xué)晶體通光方向長(zhǎng)度為0.1-20mm;優(yōu)選長(zhǎng)度為l-10mm，進(jìn)一步優(yōu)選長(zhǎng)度為4-8mm0
[0009]所述光學(xué)晶體為自倍頻激光晶體，或由激光晶體與非線性光學(xué)晶體膠合組成。
[0010]所述的自倍頻激光晶體為Nd:YC0B，或Nd:GdC0B，釹離子的摻雜濃度為0.l-30at%;優(yōu)選的釹離子摻雜濃度為8_15at%。
[0011]所述的激光晶體為Nd:YV04或Nd:GdV04，釹離子摻雜濃度為0.l_5at%，優(yōu)選的釹離子摻雜濃度為l_3at%;所述的非線性光學(xué)晶體為KTi0P04。
[0012]所述的聚焦透鏡焦距長(zhǎng)為Imm?100mm，優(yōu)選的焦距長(zhǎng)為5?30mm。
[0013]所述的光學(xué)晶體兩個(gè)透光面的表面介質(zhì)膜分以下兩部分:
紅外光部分，面對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍808nm、1060?I 10nm高透射介質(zhì)膜和887nm?946nm高反射的介質(zhì)膜，背對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍以對(duì)887nm?946nm部分反射的介質(zhì)膜和1060?I 10nm高透過的介質(zhì)膜； 綠光部分，面對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍808nm高透射介質(zhì)膜和1060?1100nm、530?545nm高反射的介質(zhì)膜，背對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍以對(duì)1060?I 10nm高反射的介質(zhì)膜和530?545nm高透過的介質(zhì)膜。
[0014]本發(fā)明提出了在同一套光學(xué)系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)紅外和可見兩種激光的設(shè)計(jì)方案，使得光路簡(jiǎn)化，體積縮小，重量減輕，可靠性提高。這對(duì)于激光槍瞄的輕量化，高效化具有特別重要的應(yīng)用意義。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中標(biāo)記說明如下:1.雙芯激光二極管，3.聚焦透鏡，4.光學(xué)晶體，5.紅外光(887nm、905nm、936nm、946nm)，6.綠光(530]1111、53211111、54511111)，7 ?第一膜層，8.第二膜層，9.第三膜層，10.第四膜層，11.NdYV04晶體，12.KTP晶體，13.紫外膠。
[0017]
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但不限于此。
[0019]實(shí)施例1: 一種雙波長(zhǎng)激光器，包括沿光路依次排列的雙芯激光二極管I (設(shè)有兩個(gè)并列的管芯)、聚焦透鏡3和自倍頻激光晶體4，結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0020]所述的自倍頻激光晶體4為Nd:Y⑶B晶體，Nd摻雜濃度為8at%，通光方向長(zhǎng)度為5_，切割方向?yàn)樽员额l產(chǎn)生530nm激光的相位匹配方向。在自倍頻激光晶體4的兩個(gè)通光面分別設(shè)有第一至第四膜層7-10。
[0021]紅外光部分，面對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍808nm、1060?I 10nm高透射介質(zhì)膜和887nm?946nm高反射的介質(zhì)膜，即第一膜層7;背對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍以對(duì)887nm?946nm部分反射的介質(zhì)膜和1060?I 10nm高透過的介質(zhì)膜，即第二膜層8 ο
[0022]綠光部分，面對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍808nm高透射介質(zhì)膜和1060?llOOnm、530?545nm高反射的介質(zhì)膜，即第三膜層9;背對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍以對(duì)1060?I 10nm高反射的介質(zhì)膜和530?545nm高透過的介質(zhì)膜，S卩第四膜層10 ο
[0023]紅外光部分和綠光部分是兩個(gè)區(qū)域，分別對(duì)應(yīng)雙芯激光二極管I的兩個(gè)管芯，兩個(gè)區(qū)域的表面介質(zhì)膜是分別鍍膜的，鍍其中一部分(區(qū)域)時(shí)，另一部分(區(qū)域)遮蔽。
[0024]雙芯激光二極管I的一個(gè)管芯發(fā)出808nm栗浦光，經(jīng)過聚焦透鏡3，進(jìn)入第一膜層7、自倍頻激光晶體4和第二膜層8后，產(chǎn)生905nm紅外光；
雙芯激光二極管I的另一個(gè)管芯發(fā)出808nm栗浦光，經(jīng)過聚焦透鏡3，進(jìn)入第三膜層9、自倍頻激光晶體4和第四膜層1后，產(chǎn)生530nm(綠)激光；
905nm激光和530nm激光獨(dú)立控制，可分別輸出或共同輸出。
[0025]實(shí)施例2:—種雙波長(zhǎng)激光器，包括雙芯激光二極管1、聚焦透鏡3、自倍頻激光晶體4，沿光路依次排列，結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0026]自倍頻激光晶體4為Nd:GdCOB晶體，Nd摻雜濃度為8at%，通光方向長(zhǎng)度為5mm，切割方向?yàn)樽员额l產(chǎn)生545nm激光的相位匹配方向。
[0027]在自倍頻激光晶體4的兩個(gè)通光面分別設(shè)有第一至第四膜層7-10:
紅外光部分，面對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍808nm、1060?I 10nm高透射介質(zhì)膜和887nm?946nm高反射的介質(zhì)膜，S卩第一膜層7;背對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍以對(duì)887nm?946nm部分反射的介質(zhì)膜和1060?IlOOnm高透過的介質(zhì)膜，S卩第二膜層8。。
[0028]綠光部分，面對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍808nm高透射介質(zhì)膜和1060?llOOnm、530?545nm高反射的介質(zhì)膜，即第三膜層9;背對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍以對(duì)1060?I 10nm高反射的介質(zhì)膜和530?545nm高透過的介質(zhì)膜，S卩第四膜層10 ο
[0029]雙芯激光二極管I的一個(gè)管芯發(fā)出808nm栗浦光，經(jīng)過聚焦透鏡3，進(jìn)入第一膜層7、自倍頻激光晶體4和第二膜層8后，產(chǎn)生887nm紅外光；
雙芯激光二極管I的另一個(gè)管芯發(fā)出808nm栗浦光，經(jīng)過聚焦透鏡3，進(jìn)入第三膜層9、自倍頻激光晶體4和第四膜層10后，產(chǎn)生545nm激光；
887nm激光和545nm激光獨(dú)立控制，可分別輸出或共同輸出。
[0030]實(shí)施例3:—種雙波長(zhǎng)激光器，包括雙芯激光二極管1、聚焦透鏡3、光學(xué)晶體4(由NdYV04晶體11、紫外膠13、KTP晶體12依次相互粘結(jié)組成)，沿光路依次排列，結(jié)構(gòu)如圖2所不O
[0031 ] 光學(xué)晶體4為NdYV04和KTP組成的膠合晶體，NdYV04晶體，Nd摻雜濃度為3at%，通光方向長(zhǎng)度為0.5mm，切割方向?yàn)閍方向。KTP晶體長(zhǎng)度為2mm，切割方向?yàn)楫a(chǎn)生532nm綠光的方向。兩者使用光學(xué)紫外膠13膠合或直接進(jìn)行光膠膠合。
[0032]在光學(xué)晶體4的兩個(gè)通光面分別設(shè)有第一至第四膜層7-10:
紅外光部分，NdYV04晶體11，面對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍808nm、1060?I 10nm高透射介質(zhì)膜和887nm?946nm高反射的介質(zhì)膜，即膜層7;KTP晶體12，背對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍以對(duì)887nm?946nm部分反射的介質(zhì)膜和1060?IlOOnm高透過的介質(zhì)膜，即膜層8。。
[0033]綠光部分，NdYV04晶體11，面對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍808nm高透射介質(zhì)膜和1060?1100nm、530?545nm高反射的介質(zhì)膜，即膜層9;KTP晶體12，背對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍以對(duì)1060?I 10nm高反射的介質(zhì)膜和530?545nm高透過的介質(zhì)膜，即膜層10。
[0034]雙芯激光二極管I的一個(gè)管芯發(fā)出808nm栗浦光，經(jīng)過聚焦透鏡3，進(jìn)入膜層7、光學(xué)晶體4和膜層8后，產(chǎn)生905nm紅外光；
雙芯激光二極管I的另一個(gè)管芯發(fā)出808nm栗浦光，經(jīng)過聚焦透鏡3，進(jìn)入膜層9、光學(xué)晶體4和膜層10后，產(chǎn)生532nm激光；
946nm激光和532nm激光獨(dú)立控制，可分別輸出或共同輸出。
[0035]本發(fā)明涉及的術(shù)語說明:
1、DLD，雙芯激光二極管的簡(jiǎn)稱；
2、Nd:YCOB，釹摻雜硼酸|丐氧乾的通用簡(jiǎn)稱；
3、Nd:GdCOB，釹摻雜硼酸|丐氧IL的通用簡(jiǎn)稱；
4、Nd:YV04，釹摻雜釩酸釔的通用簡(jiǎn)稱；
5、Nd:GdV04，釹摻雜釩酸釓的通用簡(jiǎn)稱；
6、KTP，磷酸鈦氧鉀的通用簡(jiǎn)稱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙波長(zhǎng)激光器，其特征在于，包括沿光路依次排列的雙芯激光二極管、聚焦透鏡、光學(xué)晶體，在光學(xué)晶體的入光面和出光面分別設(shè)有對(duì)紅外光和綠光透射，對(duì)其他光反射的表面介質(zhì)膜。2.如權(quán)利要求1所述的雙波長(zhǎng)激光器，其特征在于，所述雙芯激光二極管各發(fā)出一路808nm波長(zhǎng)的光。3.如權(quán)利要求1所述的雙波長(zhǎng)激光器，其特征在于，所述光學(xué)晶體按通光方向切割為圓柱形或者長(zhǎng)方體。4.如權(quán)利要求1所述的雙波長(zhǎng)激光器，其特征在于，所述光學(xué)晶體通光方向長(zhǎng)度為0.1-20 mm;優(yōu)選長(zhǎng)度為1-10mm，進(jìn)一步優(yōu)選長(zhǎng)度為4-8mm。5.如權(quán)利要求1所述的雙波長(zhǎng)激光器，其特征在于，所述光學(xué)晶體為自倍頻激光晶體，或由激光晶體與非線性光學(xué)晶體膠合組成。6.如權(quán)利要求5所述的雙波長(zhǎng)激光器，其特征在于，所述的自倍頻激光晶體為Nd:YCOB，或Nd:GdCOB，釹離子的摻雜濃度為0.l-30at%;優(yōu)選的釹離子摻雜濃度為8-15at%。7.如權(quán)利要求5所述的雙波長(zhǎng)激光器，其特征在于，所述的激光晶體為Nd:YV04或Nd:GdV04,釹離子摻雜濃度為0.1-5at%，優(yōu)選的釹離子摻雜濃度為l-3at%;所述的非線性光學(xué)晶體為KTi0P04。8.如權(quán)利要求1所述的雙波長(zhǎng)激光器，其特征在于，所述的聚焦透鏡焦距長(zhǎng)為Imm?100mm，優(yōu)選的焦距長(zhǎng)為5?30mm。9.如權(quán)利要求1所述的雙波長(zhǎng)激光器，其特征在于，所述的光學(xué)晶體兩個(gè)透光面的表面介質(zhì)膜分以下兩部分: 紅外光部分，面對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍808nm、1060?I 10nm高透射介質(zhì)膜和887nm?946nm高反射的介質(zhì)膜，背對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍以對(duì)887nm?946nm部分反射的介質(zhì)膜和1060?I 10nm高透過的介質(zhì)膜； 綠光部分，面對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍808nm高透射介質(zhì)膜和1060?1100nm、530?545nm高反射的介質(zhì)膜，背對(duì)雙芯激光二極管的通光面鍍以對(duì)1060?I 10nm高反射的介質(zhì)膜和530?545nm高透過的介質(zhì)膜。
【文檔編號(hào)】H01S5/00GK106058633SQ201610377414
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日
【發(fā)明人】馬長(zhǎng)勤, 韓學(xué)坤, 亓玉凱, 賈玉昌
【申請(qǐng)人】青島鐳視光電科技有限公司