激光指向性调节组件、激光器及其激光器光指向性调节方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911167546.5 (22)申请日 2019.11.25 (71)申请人 苏州英谷激光有限公司 地址 215100 江苏省苏州市工业园区若水 路388号苏州纳米技术国家大学科技 园G栋5楼 (72)发明人 崔晓敏 (74)专利代理机构 北京联瑞联丰知识产权代理 事务所(普通合伙) 11411 代理人 赵瑞鹏 (51)Int.Cl. H01S 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种激光指向性调节组件、 激光器及其激光 器光指向性调节方法 (57)摘要 本发明公。

2、开了一种激光指向性调节组件、 激 光器及其激光指向性调节方法， 涉及激光器技术 领域， 包括至少2片反射镜、 用于放置反射镜的光 学镜架和出光指向性保持装置， 所述反射镜与所 述光学镜架一一对应的固定连接， 所述光指向性 保持装置设置有激光入射口和激光出射口， 所述 反射镜和所述光学镜架位于所述指向性保持装 置内部， 所述光学镜架固定设置于所述出光指向 性保持装置的内表面， 所述激光入射口、 反射镜 和激光出射口形成激光通路。 本发明通过引入成 对设置的反射镜， 实现光指向性的调节和校准， 保证激光器在不同温度下均具有较好的激光指 向性。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 11110。

3、6507 A 2020.05.05 CN 111106507 A 1.一种激光指向性调节组件， 其特征在于， 包括至少2片反射镜、 用于放置反射镜的光 学镜架和出光指向性保持装置， 所述反射镜与所述光学镜架一一对应的固定连接， 所述光 指向性保持装置设置有激光入射口和激光出射口， 所述反射镜和所述光学镜架位于所述指 向性保持装置内部， 所述光学镜架固定设置于所述出光指向性保持装置的内表面， 所述激 光入射口、 反射镜和激光出射口形成激光通路。 2.如权利要求1所述的激光指向性调节组件， 其特征在于， 所述光学镜架包括用于调节 所述光学镜架旋转角度的调节旋钮， 所述光学镜架可以沿竖直方向或水平方。

4、向旋转， 所述 调节旋钮由电动驱动器驱动实现自动调节。 3.如权利要求2所述的激光指向性调节组件， 其特征在于， 所述反射镜的片数为2片。 4.如权利要求3所述的激光指向性调节组件， 其特征在于， 所述电动驱动器为压电陶瓷 惯性驱动器。 5.一种配置有如权利要求1-4任一项所述的激光指向性调节组件的激光器， 其特征在 于， 包括激光谐振腔、 温度传感器和控制系统， 所述激光谐振腔用于发射激光束， 所述温度 传感器设置在所述激光谐振腔内部， 所述控制系统配置为接收温度传感器发出的温度信 号， 所述激光器与所述激光器指向性调节组件电连接。 6.如权利要求5所述的激光器， 其特征在于， 所述激光指向。

5、性调节组件固定设置在所述 激光谐振腔内部， 所述激光指向性调节组件与所述激光器不可拆分连接。 7.如权利要求5所述的激光器， 其特征在于， 所述激光指向性调节组件与所述激光器为 可拆分连接。 8.一种如权利要求5所述的激光器的指向性调节方法， 其特征在于， 包括如下步骤： S1、 温度检测装置检测激光谐振腔中的温度数据； S2、 控制系统获取温度数据， 经处理后发出控制信号， 以控制电驱动器驱动光学镜架的 旋钮旋转进以调节反光镜角度， 实现激光器出光指向性的调节。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111106507 A 2 一种激光指向性调节组件、 激光器及其激光器光指向性调节 方法 技术领。

6、域 0001 本发明涉及激光器技术领域， 特别涉及一种激光指向性调节组件、 激光器 及其激 光指向性调节方法。 背景技术 0002 现有的激光器方案中， 谐振腔或放大器内的各个光学或机械零件的位置和 状态 都是固定的， 这种方案有利于激光器长时间地保持稳定的工作状态， 对于 在室温下工作或 是工作环境变化范围较小的激光器是一个比较理想的选择。 0003 但是， 对于工作环境温度变化较大的激光器来说， 由于其光学系统中使用 的机械 零部件以及光学零部件有着不同的热膨胀系数， 同时在环境温度大范围 变化时， 其激光晶 体所呈现出的热透镜效应会出现明显的变化， 因此会对激光 器出射光束的指向性产生不。

7、 可忽视的影响， 且该影响随着激光传播距离的增大 而增大。 这种特性对于对激光光束指向 性有着较高要求， 如精密微加工以及大 气监测等应用有着非常不利的影响。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是提供一种光指向性调节组件、 激光器及其激光 器光 指向性调节方法， 可实现不同温度下激光器出光指向性的自动调节。 0005 为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案如下： 0006 本发明提供一种激光指向性调节组件， 包括至少2片反射镜、 用于放置反 射镜的 光学镜架和出光指向性保持装置， 所述反射镜与所述光学镜架一一对应 的固定连接， 所述 光指向性保持装置设置有激光入射口和激光出射口， 。

8、所述反 射镜和所述光学镜架位于所 述指向性保持装置内部， 所述光学镜架固定设置于 所述出光指向性保持装置的内表面， 所 述激光入射口、 反射镜和激光出射口形 成激光通路。 0007 进一步地， 所述光学镜架包括用于调节所述光学镜架旋转角度的调节旋钮， 所述 光学镜架可以沿竖直方向或水平方向旋转， 所述调节旋钮由电动驱动器驱 动实现自动调 节。 0008 进一步地， 所述反射镜的片数为2片。 0009 进一步地， 所述电动驱动器为压电陶瓷惯性驱动器。 0010 另外， 本发明还提供一种激光器， 包括激光谐振腔、 温度传感器和控制系 统， 所述 激光谐振腔用于发射激光束， 所述温度传感器设置在所述。

9、激光谐振腔 内部， 所述控制系统 配置为接收温度传感器的发出的温度信号， 所述激光器与 所述激光器指向性调节组件电 连接。 0011 进一步地， 所述激光指向性调节组件和所述激光谐振腔固定设置在一个腔 体内 部， 所述激光指向性调节组件与所述激光器不可拆分连接。 0012 可选的， 所述激光指向性调节组件与所述激光器可拆分连接。 说明书 1/4 页 3 CN 111106507 A 3 0013 另外， 本发明还提供了上述激光器的激光指向性的调节方法， 包括如下步 骤： 0014 S1、 温度检测装置检测激光谐振腔中的温度数据； 0015 S2、 控制系统获取温度数据， 经处理后发出控制信号，。

10、 以控制电驱动器驱 动光学 镜架的旋钮旋转进以调节反光镜角度， 实现激光器出光指向性的调节。 0016 与现有技术相比， 本发明的技术方案具有如下优点和有益效果： 0017 本发明提供一种激光指向性调节组件， 包括至少2片反射镜、 用于放置反 射镜的 光学镜架和出光指向性保持装置， 所述反射镜与所述光学镜架一一对应 的固定连接， 所述 光指向性保持装置设置有激光入射口和激光出射口， 所述反 射镜和所述光学镜架位于所 述指向性保持装置内部， 所述光学镜架固定设置于 所述出光指向性保持装置的内表面， 所 述激光入射口、 反射镜和激光出射口形 成激光通路。 本发明通过引入成对设置的反射镜， 实现光指。

11、向性的调节和校准， 保证激光器在不同温度下均具有较好的激光指向性。 附图说明 0018 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施 例或 现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述 中的附图仅仅是 本申请的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付 出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 0019 图1为实施例1中激光器的激光光路结构的示意图； 0020 图2为实施例2中激光器的激光光路结构示意图。 0021 具体实施方式 0022 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、 完 整地。

12、描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是 全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其 他实施例， 都属于本发明保护的范围。 0023 在本发明的描述中， 需要说明的是， 术语 “上” 、“下” 、“水平” 、“左” 、 “右” 、“前” 、 “后” 等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置 关系， 仅仅是为了便于描 述本发明和简化描述， 而不是指示或暗示所指的装置 或元件必须具有特定的方位、 以特定 的方位构造和操作， 因此不能理解为对本 发明的限制。 此外， 术语 “第一” 、“第二” 、“第三” 。

13、、 “第四” 仅用于描述目的， 而不能理解为指示或暗示相对重要性。 0024 在本发明的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “连 接” 、 “安装” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一体地连接； 可以 是机械连接， 也可以是电连接； 可以是直接相连， 也可以 通过中间媒介间接相连， 可以是两 个元件内部的连通。 对于本领域的普通技术 人员而言， 可以具体情况理解上述术语在本发 明中的具体含义。 0025 本发明提供一种激光指向性调节组件， 包括至少2片反射镜、 用于放置反 射镜的 光学镜架和出光指向性保持装置， 所述反射镜与所述光学镜架。

14、一一对应 的固定连接， 所述 光指向性保持装置设置有激光入射口和激光出射口， 所述反 射镜和所述光学镜架位于所 说明书 2/4 页 4 CN 111106507 A 4 述指向性保持装置内部， 所述光学镜架固定设置于 所述出光指向性保持装置的内表面， 所 述激光入射口、 反射镜和激光出射口形 成激光通路。 0026 本实施例中， 所述光学镜架包括用于调节所述光学镜架旋转角度的调节旋 钮， 所 述光学镜架可以沿竖直方向或水平方向旋转， 所述调节旋钮由电动驱动 器驱动实现自动 调节。 0027 本实施例中， 所述反射镜的片数为2片。 0028 本实施例中， 所述电动驱动器为压电陶瓷惯性驱动器。 0。

15、029 另外， 本实施例还提供一种激光器， 包括激光谐振腔、 温度传感器和控制 系统， 所 述激光谐振腔用于发射激光束， 所述温度传感器设置在所述激光谐振 腔内部， 所述控制系 统配置为接收温度传感器的发出的温度信号， 所述激光器 与所述激光器指向性调节组件 电连接。 0030 本实施例中， 所述激光指向性调节组件和所述激光谐振腔固定设置在一个 腔体 内部， 所述激光指向性调节组件与所述激光器不可拆分连接， 形成一个整 体结构。 0031 另一实施例中， 所述激光指向性调节组件与所述激光器可拆分连接。 0032 另外， 本实施例还提供了上述激光器的激光指向性的调节方法， 包括如下 步骤： 00。

16、33 S1、 温度检测装置检测激光谐振腔中的温度数据； 0034 S2、 控制系统获取温度数据， 经处理后发出控制信号， 以控制电驱动器驱 动光学 镜架的旋钮旋转进以调节反光镜角度， 实现激光器出光指向性的调节。 0035 实施例1 0036 如图1所示， 图1为激光器与激光指向性调节组件为分体结构的结构示意 图。 0037 正常温度下， 激光谐振腔或激光放大器用于发出激光束， 激光束从激光谐 振腔/ 放大器中出射， 激光束穿过激光指向性保持装置的激光入射口抵达反射镜1， 反射镜1反射 激光束至反射镜2， 反射镜2反射激光束至激光指向性保持装置的 激光出射口。 0038 在另外一个温度下， 激。

17、光谐振腔内部的温度检测装置检测环境温度， 然后 将温度 数据发送至控制系统， 控制系统发出控制信号， 以控制电驱动器驱动光 学镜架的旋钮旋转 调节反光镜角度， 从而实现激光器出光指向性的调节。 0039 控制系统包括处理器、 存储器和电源模块。 0040 处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力或程序执行能 力的其 他形式的处理单元， 例如数据处理单元等。 0041 存储器可以包括至少一个计算机程序产品， 计算机程序可以包括各种形式 的计 算机可读存储介质， 例如易失性存储器和/或非易失性存储器。 易失性存储 器例如可以包 括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cach。

18、e)等。 非易失 性存储器例如可以包括 只读存储器(ROM)、 硬盘、 可擦除可编程只读存储器 (EPROM)、 便携式只读存储器(CD-ROM)、 USB存储器、 闪存等。 在计算机可 读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序， 处理器可 以运行计算机程序， 以实现各种功能。 0042 电源模块用于给处理器和存储器供电。 0043 计算机程序可以由处理器运行以执行如下步骤： 获取温度检测装置发送的 温度 数据， 将温度数据与数据库中的电动驱动器状态数据进行比对， 发出控制 信号， 控制电驱 动器驱动光学镜架的旋钮旋转调节反光镜角度， 从而实现激光 器出光指向性的调节。 说明书 3/4 页 5。

19、 CN 111106507 A 5 0044 电动驱动器的状态数据获得方式如下： 0045 1、 在25室温下， 标定激光器的一个出光指向的基准值； 0046 2、 利用变温箱， 大范围地改变激光器的工作环境温度(-6075)， 并每隔5 通过调节两片反射镜的角度来校准一次出光指向性， 使其始终与基 准值保持一致； 每对出 光指向性校准一次， 都会在控制系统的存储器中保存一 组数据， 该数据包含了特定温度 下， 电动驱动器的状态， 以此调节两片反射镜 的角度。 0047 实施例2 0048 如图2所示， 图2位激光器与激光指向性调节组件为一体结构的结构示意 图。 0049 与实施例1的不同之处在于， 所述激光器与激光器指向性调节组件不可拆 分连 接， 设置在同一腔体内， 为一整体结构。 0050 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发 明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发 明的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 111106507 A 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 111106507 A 7 。