一種激光器非線性光學晶體精密調節裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光學器件和激光器技術領域，具體是一種激光器非線性光學晶體精密調節裝置。
【背景技術】
[0002]激光的出現是二十世紀最重要的發現之一，激光以其高度的方向性、相干性以及高亮度而受到各方面的重視并迅速獲得應用，尤其是在機械加工、材料熱處理、合成和微加工、激光測距等方面獲得了廣泛的應用。激光自問世以來，已經成為工業生產中最重要和最先進的工具。
[0003]固體激光器的熱管理、非線性光學晶體的準直和固定一直是固體激光器發展中的難點。激光器中的非線性光學晶體在吸收基頻光能量后并不能完全轉換成倍頻光發射出去，總有一部分熱量損耗在非線性光學晶體中，這就導致非線性光學晶體溫度升高，產生熱透鏡和熱致衍射損耗等效應，使非線性光學晶體的光光轉換效率變得更低，影響激光的輸出功率和光束質量，甚至使非線性光學晶體損壞，造成不必要的經濟損失。
[0004]非線性光學晶體在激光光路中必須精密準直，微小的偏移都會影響倍頻轉換效率。目前常用的非線性光學晶體固定裝置結構復雜，通常需要借助其它精密設備進行輔助調節。市場上尚未出現一種結構簡單且能同時兼顧非線性光學晶體的散熱和準直兩方面問題的調節和固定裝置。因此，在激光器封裝生產過程中，尋找一種易調節且結構簡單的非線性光學晶體精密調節裝置對提高激光器質量和生產效率是十分必要的。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種激光器非線性光學晶體精密調節裝置，在解決非線性光學晶體準直調節問題的同時兼顧其散熱問題，具有操作方便、精度高、結構簡單、易于批量生產等優點。
[0006]本實用新型的技術方案為:
[0007]一種激光器非線性光學晶體精密調節裝置，該裝置包括俯仰調節夾具和方位調節底座，所述俯仰調節夾具上開設有用于固定非線性光學晶體的凹槽，所述方位調節底座上開設有用于放置俯仰調節夾具的俯仰調節槽，所述俯仰調節夾具的上平面高于俯仰調節槽的上平面，所述俯仰調節夾具與俯仰調節槽轉動配合；
[0008]所述方位調節底座上還開設有俯仰調節螺孔和方位調節弧形槽孔，所述俯仰調節夾具與方位調節底座通過安裝在俯仰調節螺孔中的俯仰調節螺釘鎖緊，所述方位調節底座通過安裝在方位調節弧形槽孔中的方位調節螺釘固定在激光器中。
[0009]所述的激光器非線性光學晶體精密調節裝置，所述俯仰調節夾具為圓弧體結構，所述凹槽設于俯仰調節夾具的矩形平面上，所述俯仰調節夾具的圓弧曲面與俯仰調節槽轉動配合，所述俯仰調節槽為圓弧形槽，其曲率半徑與俯仰調節夾具的圓弧曲面的曲率半徑相同。
[0010]所述的激光器非線性光學晶體精密調節裝置，所述方位調節底座為凸型體結構，所述俯仰調節槽和俯仰調節螺孔均設于方位調節底座的中間豎直部，所述俯仰調節螺孔共有兩個，分別設于俯仰調節槽的兩側對角處；所述方位調節弧形槽孔共有兩個，分別設于方位調節底座的兩端水平部。
[0011]所述的激光器非線性光學晶體精密調節裝置，所述非線性光學晶體通過金屬焊料固定在俯仰調節夾具上的凹槽內。
[0012]所述的激光器非線性光學晶體精密調節裝置，所述俯仰調節夾具與俯仰調節槽之間設有導熱層，所述導熱層采用銀膠或者硅脂填充。
[0013]所述的激光器非線性光學晶體精密調節裝置，所述兩個方位調節弧形槽孔為同一圓環上的兩部分，且所述圓環的圓心位于方位調節底座的中間水平部的中心位置處。
[0014]本實用新型的有益效果為:
[0015]1、本實用新型裝置具有結構簡單、成本低、易操作等優點，可簡化激光器調節步驟，提尚封裝效率。
[0016]2、整個固定過程均有螺釘機械式鎖死，保證非線性光學晶體不會發生微小位移，提尚激光器的穩定性；
[0017]3、非線性光學晶體通過整個裝置可實現良好的散熱，對提高激光器質量具有有益的幫助。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖2是本實用新型的俯仰調節夾具結構示意圖；
[0020]圖3是本實用新型的方位調節底座結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和具體實施例進一步說明本實用新型。
[0022]如圖1?圖3所示，一種激光器非線性光學晶體精密調節裝置，包括俯仰調節夾具I和方位調節底座2，俯仰調節夾具I為圓弧體結構，方位調節底座2為凸型體結構。俯仰調節夾具I的矩形平面上開設有用于固定非線性光學晶體3的凹槽11。方位調節底座2的中間豎直部開設有用于放置俯仰調節夾具I的俯仰調節槽21和兩個俯仰調節螺孔22，兩個俯仰調節螺孔22分別設于俯仰調節槽21的兩側對角處。方位調節底座2的兩端水平部各開設一個方位調節弧形槽孔23。
[0023]俯仰調節夾具I和方位調節底座2的材料為銅或鋁等導熱率高的金屬。俯仰調節槽21為圓弧形槽，其曲率半徑與俯仰調節夾具I的圓弧曲面的曲率半徑相同，以保證俯仰調節夾具I與俯仰調節槽21的高精度配合，使俯仰調節夾具I可在俯仰調節槽21內自由轉動，兩部分的接觸面采用導熱率較高的銀膠或硅脂填充，一方面可以減小兩部分相對轉動的阻力，另一方面可以增強它們之間的導熱能力。
[0024]非線性光學晶體3可以為LBO、KTP、PPLN等晶體，用金屬焊料的方式將非線性光學晶體3安裝在俯仰調節夾具I的凹槽11中，旨在降低非線性光學晶體3與凹槽11之間的熱阻，改善非線性光學晶體3的散熱性能。凹槽11的形狀由非線性光學晶體3的形狀決定，可為矩形、圓形等，凹槽11的長度不短于非線性光學晶體3的長度。
[0025]俯仰調節夾具I的上平面高于俯仰調節槽21的上平面，當轉動俯仰調節夾具I使非線性光學晶體3的俯仰角度調節基本準直后，用俯仰調節螺釘4穿過俯仰調節螺孔22，在兩側將俯仰調節夾具I固定在方位調節底座2上，通過旋緊和放松兩側的俯仰調節螺釘4，實現對非線性光學晶體3的俯仰調節，從而達到精密準直的目的。當兩側俯仰調節螺釘4都安裝到俯仰調節螺孔22中并旋緊時，俯仰調節夾具I和方位調節底座2即被鎖緊。
[0026]方位調節底座2上的兩個方位調節弧形槽孔23為同一圓環上的兩部分，且該圓環的圓心位于方位調節底座2的中間水平部的中心位置處，繞該中心位置水平轉動方位調節底座2，可調節非線性光學晶體3的左右準直，調節完成后，用方位調節螺釘穿過方位調節弧形槽孔23，將方位調節底座2固定在激光器中即可。
[0027]本實用新型的工作原理:
[0028]以LBO晶體為例，將LBO晶體用雙組分的銀膠放置在凹槽11中，并在90°C條件下加熱3個小時，一方面是將LBO晶體固定在俯仰調節夾具I中，保證其緊固性；另一方面是保證LBO晶體與俯仰調節夾具I的凹槽11充分接觸，使LBO晶體內部的熱量很快地散發出去。
[0029]先進行粗調，將整個裝置放置在激光光路合適的位置中，通過沿水平軸線O轉動俯仰調節夾具I帶動LBO晶體跟隨轉動，實現LBO晶體俯仰調整；再左右方位轉動方位調節底座2，實現LBO晶體方位調整，保證激光光路穿過LBO晶體的中心。
[0030]粗調完成后，再進行精密調節和固定。用俯仰調節螺釘4將俯仰調節夾具I固定在方位調節底座2上，固定的同時調節兩側俯仰調節螺釘4的松緊程度，可對LBO晶體的俯仰進行細調，直至兩個俯仰調節螺釘4都旋緊。同樣，將方位調節螺釘穿過方位調節弧形槽孔23，把方位調節底座2固定在激光器中。整個調節過程可在激光開路過程中完成，且無需特有的五維調整架等輔助設備。
[0031]以上所述實施方式僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種激光器非線性光學晶體精密調節裝置，其特征在于:該裝置包括俯仰調節夾具和方位調節底座，所述俯仰調節夾具上開設有用于固定非線性光學晶體的凹槽，所述方位調節底座上開設有用于放置俯仰調節夾具的俯仰調節槽，所述俯仰調節夾具的上平面高于俯仰調節槽的上平面，所述俯仰調節夾具與俯仰調節槽轉動配合； 所述方位調節底座上還開設有俯仰調節螺孔和方位調節弧形槽孔，所述俯仰調節夾具與方位調節底座通過安裝在俯仰調節螺孔中的俯仰調節螺釘鎖緊，所述方位調節底座通過安裝在方位調節弧形槽孔中的方位調節螺釘固定在激光器中。
2.根據權利要求1所述的激光器非線性光學晶體精密調節裝置，其特征在于:所述俯仰調節夾具為圓弧體結構，所述凹槽設于俯仰調節夾具的矩形平面上，所述俯仰調節夾具的圓弧曲面與俯仰調節槽轉動配合，所述俯仰調節槽為圓弧形槽，其曲率半徑與俯仰調節夾具的圓弧曲面的曲率半徑相同。
3.根據權利要求1所述的激光器非線性光學晶體精密調節裝置，其特征在于:所述方位調節底座為凸型體結構，所述俯仰調節槽和俯仰調節螺孔均設于方位調節底座的中間豎直部，所述俯仰調節螺孔共有兩個，分別設于俯仰調節槽的兩側對角處；所述方位調節弧形槽孔共有兩個，分別設于方位調節底座的兩端水平部。
4.根據權利要求1所述的激光器非線性光學晶體精密調節裝置，其特征在于:所述非線性光學晶體通過金屬焊料固定在俯仰調節夾具上的凹槽內。
5.根據權利要求1或2所述的激光器非線性光學晶體精密調節裝置，其特征在于:所述俯仰調節夾具與俯仰調節槽之間設有導熱層，所述導熱層采用銀膠或者硅脂填充。
6.根據權利要求3所述的激光器非線性光學晶體精密調節裝置，其特征在于:所述兩個方位調節弧形槽孔為同一圓環上的兩部分，且所述圓環的圓心位于方位調節底座的中間水平部的中心位置處。
【專利摘要】本實用新型提供一種激光器非線性光學晶體精密調節裝置，包括俯仰調節夾具和方位調節底座，俯仰調節夾具上開設有用于放置非線性光學晶體的凹槽，方位調節底座上開設有用于放置俯仰調節夾具的俯仰調節槽，俯仰調節夾具的上平面高于俯仰調節槽的上平面，俯仰調節夾具與俯仰調節槽轉動配合；方位調節底座上還開設有俯仰調節螺孔和方位調節弧形槽孔，俯仰調節夾具與方位調節底座通過安裝在俯仰調節螺孔中的俯仰調節螺釘鎖緊，方位調節底座通過安裝在方位調節弧形槽孔中的方位調節螺釘固定在激光器中。本實用新型具有可簡化激光器調節步驟，提高封裝效率和激光器的穩定性。
【IPC分類】H01S3-02, H01S3-042
【公開號】CN204290014
【申請號】CN201420835280
【發明人】馬亮, 陳堅, 吳周令
【申請人】合肥知常光電科技有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月25日