[发明专利]一种基于扇环形结构的压电类同步调谐ECDL激光器

权利要求书

1.一种基于扇环形结构的压电类同步调谐ECDL激光器，其特征在于，包括激光器外壳、激光器外底板、扇环形导轨底板、控制器接口、控温陶瓷、输出窗口、热敏电阻、电流接口板、激光二极管引脚插座、激光二极管压环、激光二极管、激光二极管卡座、准直透镜卡座、准直透镜、反射光栅、直角棱镜、扇环形调谐支架、压电陶瓷、压电陶瓷安装套、高反镜；

所述激光器外壳包含前板、后板、两块侧板和顶盖，与输出窗口一起用于保护、隔离激光器内部元件，使内部光学元件处于相对稳定的工作环境；

所述输出窗口是一片镀有相关激光波长增透膜的玻璃，对激光器起到防尘保护与隔离的作用；

所述控制器接口连接半导体激光器控制箱，将压电陶瓷驱动电压、激光二极管驱动电流、热敏电阻检测信号和控温陶瓷电压通过导线分别作用于压电陶瓷、电流接口板、热敏电阻和控温陶瓷；

所述电流接口板将驱动电流信号的杂波与噪声滤去后，用以驱动激光二极管激射发光；

所述ECDL激光器内部元件包含电流接口板、激光二极管引脚插座、激光二极管压环、激光二极管、激光二极管卡座、准直透镜卡座、准直透镜、反射光栅、直角棱镜、扇环形调谐支架、压电陶瓷、压电陶瓷安装套与高反镜，其中激光二极管卡座和扇环形调谐支架以螺丝紧固的方式安装在扇环形导轨底板上，反射光栅利用粘合剂紧固在扇环形导轨底板上；

所述激光二极管通过激光二极管压环安装在激光二极管卡座上，用螺丝进行紧固，激光二极管卡座上用导热硅胶粘合上热敏电阻，用以监测激光二极管的工作温度；控温陶瓷位于扇环形导轨底板和激光器外底板之间，用以维持激光二极管工作环境温度稳定；

所述准直透镜卡座用螺丝紧固的方式安装在激光二极管卡座上；准直透镜的外表面有螺纹能够直接安装至准直透镜卡座上的螺纹孔中，准直透镜卡座的螺纹孔内嵌有橡胶圈，保证准直透镜与螺纹孔的紧密配合不会松动，通过调整螺纹拧进量的大小，能够改变准直透镜与激光二级管的工作距离，保证激光二极管的发光面处于准直透镜的焦点位置；

所述扇环形导轨底板承载着激光器内部元件，为了保证其抗振性能，其采用了一体化式的结构，并将内部元件整合为一个整体；扇环形导轨的内壁做了光滑处理，与扇环形调谐支架呈紧密配合，使得扇环形调谐支架能够沿着扇环形导轨滑动，扇环形的圆心位于最佳调谐点沿着反射光栅一级衍射光的方向偏离了一段距离，为类同步调谐点；

所述扇环形调谐支架前端安装着直角棱镜，后端利用压电陶瓷安装套安装压电陶瓷；

所述直角棱镜作为调谐镜以保证出射光线能平行于入射光线；

所述压电陶瓷两端加电压后伸长，推动着扇环形调谐支架前端的直角棱镜围绕着扇环形导轨的圆心进行转动，以达到类同步调谐条件，扇环形调谐支架采用线切割的一体化设计以提升其抗振性能；

所述激光器工作时，激光二极管输出的激光经准直透镜后输出平行光束，然后激光入射至反射光栅上，所产生的一级衍射光垂直射向直角棱镜，然后被重新反射至反射光栅上发生第二次衍射，二次衍射的一级衍射光作为外部光反馈返回至激光二极管的有源区；反射光栅一次衍射产生的零级衍射光作为输出光，经高反镜反射后透过输出窗口成为激光器系统的输出光；扇环形调谐支架搭载着直角棱镜围绕虚拟轴点旋转，进行激光器输出波长调谐。