[发明专利]可深度冷却的半导体激光器装置及其密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体激光器的密封装置，还涉及使用该密封装置的半导体激光器装置。

背景技术

半导体激光管受其原理的制约，其出射激光的波长只能在某一很小的范围内变化，而且主要受温度来调制。通过调节温度，可以使其波长最多变化十几nm，一般而言，平均温度降低5度，波长降低1nm。商业激光管并非是所有波长都可得到，只包含分立的几个波长，如405nm、642nm、650nm、658nm、670nm、785nm、808nm、830nm等。如果需要某一特定波长，往往需要降温或者是升温，但是大部分激光管能承受的最高温度不超过70度，而且温度越高，寿命就越短，所以一般都选择高于所需波长的激光管，然后降温获得。

下面举例说明为何需要深冷激光器。200mW的808nm激光管很便宜，但200mW的795nm激光管则没有，商业可得到的795nm激光管，只有不到50mW，为了得到大功率的795nm激光管，我们可以购买200mW的808nm激光管，然后对808nm的激光管进行深冷，大概需要冷却到零下30度，这样一来，就可以用很低的成本得到200mW的795nm的激光管。

常识及大量的实验告诉我们，温度只要到摄氏5度以下，物体表面就会结露，对于激光管而言，结露就意味着短路，其工作状态当然会不正常。冷却到5度以下就会结露，更何况是冷却到零下30度。而且在大气压下冷却到零下30度是非常困难的，即使能够勉强冷却(如采用水冷)到零下30度，因为空气流动，其温度漂移会变得明显，从而造成激光管波长的漂移。对于需要激光稳频的情况，温度漂移的稳定度需要在0.01度以下。

通过以上描述，可以知道对于特定的应用(特殊波长的稳频)，我们需要深度冷却，且要保证温度控制的低温漂。但是，现有的半导体激光器的密封装置存在冷却能力差、温漂高、易结露的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可以抽真空的半导体激光器密封装置，从而具有冷却能力强、温漂小、不易结露的优点。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述密封装置密封的半导体激光器装置。

本发明提供了一种半导体激光器的密封装置，包括：真空帽，具有向外延伸的下边沿，下边沿的下方具有一个凹槽，凹槽中塞有密封圈；基座，与真空帽一起围成真空腔。

上述密封装置中，真空帽上具有真空接口、插头座孔和出光管，出光管的末端具有出光口，真空帽侧壁下边沿上具有多个穿孔，基座上表面具有多个与所述穿孔对应的螺孔，螺丝穿过穿孔拧入螺孔中，使真空帽与基座固定连接，且密封圈被压在真空帽这基座中间。

进一步地，所述出光口所在的平面与水平方向所成的夹角为布儒斯特角。

本发明还提供了一种利用上述密封装置密封的半导体激光器装置，包括：基座；基座上的致冷装置；基座上的激光发射装置；测温装置；真空帽；真空帽插头座孔中的真空插头座。其中基座与真空帽形成真空腔，致冷装置、激光发射装置和测温装置位于真空腔中。

本发明可形成密封良好的真空腔，因此可防止低温下在激光管表面结露，且能够使温度降得更低，从而可以大范围改变激光管波长，另外密封装置提供的真空环境可有效避免温度漂移，还可以隔尘，从而延长激光管的寿命。

附图说明

以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：

图1是根据本发明一个实施例的结构示意图。

图2是根据本发明一个实施例的真空帽的立体结构示意图。

图3是根据本发明一个实施例的真空帽的结构示意图(俯视图)。

图4a是图3所示的真空帽沿A-A线的剖面示意图。

图4b是图4a中A部分的放大示意图。

图5是根据本发明一个实施例的真空帽的实物图(俯视图)。

图6是根据本发明一个实施例的真空帽的实物图(侧视图)。

图7是根据本发明一个实施例的基座的立体结构示意图。

图8是根据本发明一个实施例的基座的侧面示意图。

图9是激光发射装置放置在基座上的示意图(正视图)。

图10是激光发射装置放置在基座上的示意图(侧视图)。

图11是激光发射装置放置在基座上的示意图(俯视图)。