[实用新型]一种免温控VCSEL芯片泵浦人眼安全激光器

说明书

本实用新型提供了一种免温控VCSEL芯片泵浦人眼安全激光器，包括泵浦模块，谐振腔、YAG晶体和倍频晶体，所述泵浦模块位于谐振腔外，所述YAG晶体和倍频晶体置于谐振腔内，所述泵浦模块采用双波长封装的VCSEL芯片。该激光器不需要温控系统，采用双波长封装的VCSEL芯片作为泵浦源，由于VCSEL芯片的温度特性，使泵浦模块在很宽的温度带都能适配YAG晶体的吸收谱线，进而使激光器的体积、重量、功耗等方面都有很大的优化空间；同时该激光器输出波长为人眼安全波段，可以消除激光对于人眼的安全隐患。

技术领域

本实用新型属于激光器技术领域，具体涉及一种免温控VCSEL芯片泵浦人眼安全激光器。

背景技术

目前人眼安全波段的激光器主要采用铒玻璃激光器和OPO激光器。铒玻璃激光器采用的是940泵浦铒玻璃晶体，使其产生1535nm波长激光器；OPO激光器主要采用的是氙灯泵浦YAG晶体，通过非线性晶体相位匹配，达到1570nm波长的激光输出。

对于已有的半导体泵浦激光器，由于其半导体二极管的特性，使其只能在某个特定的温度段实现与激光晶体相匹配的泵浦波长，所以目前主要采用的是通过温控系统，将泵浦源控制在一定的温度，使二极管输出固定波长来完成激光器的泵浦，从而实现1064nm波长激光输出。

然而传统的人眼安全激光器都只能用来测距，不能实现精确编码制导，且铒玻璃激光器受晶体限制，目前市面上激光器能量较小，使用有一定的局限性。对于传统的半导体泵浦激光器，由于其波长随温度的变化系数大约在0.24nm/℃，其工作温度有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种免温控VCSEL芯片泵浦人眼安全激光器，实现在一个宽温度范围内工作并产生人眼安全波段激光输出，且可以同步编码进行激光制导。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种免温控VCSEL芯片泵浦人眼安全激光器，包括泵浦模块，谐振腔、YAG晶体和倍频晶体，所述泵浦模块位于谐振腔外，所述YAG晶体和倍频晶体置于谐振腔内，所述泵浦模块采用双波长封装的VCSEL芯片。

进一步的，所述VCSEL芯片封装的双波长在25℃时分别为796nm和808nm，所述YAG晶体为1.1at%Nd，Ce：YAG板条晶体。

进一步的，所述谐振腔为Z型折叠腔结构，由第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜组成，且第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜依次放置于Z型折叠腔结构的四个顶点处，所述YAG晶体置于第二反射镜和第三反射镜之间，所述倍频晶体置于第三反射镜和第四反射镜之间。

进一步的，所述第二反射镜和第三反射镜均倾斜布置。

进一步的，所述第二反射镜和第三反射镜平行布置。

进一步的，所述第一反射镜和第二反射镜上均镀有1064nm激光高反膜，所述第三反射镜上镀有1064nm激光高反膜和1570nm激光增透膜，所述第四反射镜上镀有1064nm和1570nm激光高反膜。

进一步的，所述第二反射镜和第三反射镜之间依次设置YAG晶体、PBS棱镜、零级λ/4玻片和RTP电光调Q晶体。

进一步的，所述倍频晶体为非线性晶体KTP-OPO晶体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的这种免温控VCSEL芯片泵浦人眼安全激光器不需要温控系统，采用双波长封装的VCSEL芯片作为泵浦源，由于VCSEL芯片的温度特性，使泵浦模块在很宽的温度带都能适配YAG晶体的吸收谱线，进而使激光器的体积、重量、功耗等方面都有很大的优化空间。