[发明专利]电流-温控半导体激光器的光学干涉光源装置及其构成的测量系统

说明书

本发明公开了一种电流‑温控半导体激光器的光学干涉光源装置，包括散热板、环形半导体制冷片、半导体激光器、PCB板、热传感器和固定板，PCB板的两侧面的中心分别设有第一圆形开窗铜区和第二圆形铜区，第一圆形开窗铜区通过过孔与第二圆形铜区相接触；半导体激光器的外壳下端通过导热硅脂与第一圆形开窗铜区连接，环形半导体制冷片的制冷面通过导热硅脂与第一圆形开窗铜区连接；环形半导体制冷片的制热面通过导热硅脂与散热板连接；热传感器设于所述第一圆形开窗铜区上而对第一圆形开窗铜区的温度进行检测。本发明还公开了一种测量系统。本发明具有结构简单、导热性好、温控精度高和激光器输出波长稳定有益效果。

技术领域

本发明涉及一种光学干涉光源装置及其构成的测量系统，尤其是指一种电流-温控半导体激光器的光学干涉光源装置及其构成的激光波数扫描干涉测量系统。

背景技术

半导体激光器又称之为二极管激光器(LD)，相比于传统的灯抽运激光器，半导体激光器具有体积小、效率高、质量轻、寿命长、相干性好等诸多优点，半导体二极管激光器在光学测量、激光通信、光存储、激光打印以及雷达等方面已经获得了广泛的应用，是目前应用最广泛的光电子器件之一。

由于半导体激光器有着显著的温度特性，它是一个对温度很敏感的器件，它的光功率和输出波长随着温度变化很大。半导体激光器的工作原理决定了其自身工作时必然发热，而自身产生的热量严重影响着LD的输出特性(如LD输出波长随温度的漂移)，但是在某些光学测量的场合，必须对半导体激光器的工作温度进行高精度控制，进而对半导体激光的波长进行调谐以提高测量的精度。通常有两种方式：

方式1：其它因素不变，稳定半导体激光器的工作温度，变化半导体激光器的工作电流来稳定地改变波长。

方式2：其它因素不变，稳定半导体激光器的工作电流，变化半导体激光器的工作温度来稳定地改变波长。

但是，目前市场现有的半导体激光器较少可以通过方式1来稳定地改变波长，因为这对半导体激光自身的性能要求非常高，而方式2通过改变激光的环境温度来稳定改变波长是更加容易实现的，所以能否对半导体激光器的环境温度进行精确控制就很重要了。传统的温控方法是采用热沉对半导体激光器进行控温，从半导体激光器产生的热量依次通过焊接层、绝缘层、热沉后，最终通过对流传热的方式散出。但由于半导体激光与热沉始终会有绝缘的地方以及热沉的导热惯性大，，导致传热效率低，效果差，从而不能保证精确快速地控制半导体激光器的工作温度，进而导致在调谐波数时出现不稳定因素(如模跳的产生)。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种结构简单、导热性好、温控精度高和激光器输出波长稳定的电流-温控半导体激光器的光学干涉光源装置及其构成的激光波数扫描干涉测量系统。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种电流-温控半导体激光器的光学干涉光源装置，包括散热板、环形半导体制冷片、半导体激光器、PCB板、热传感器和固定板，所述PCB板的两侧面的中心分别设有第一圆形开窗铜区和第二圆形铜区，所述第一圆形开窗铜区通过过孔与第二圆形铜区相接触；半导体激光器与PCB板中心电连接，且半导体激光器的外壳下端通过导热硅脂与第一圆形开窗铜区连接，环形半导体制冷片的中心开有通孔，所述环形半导体制冷片的制冷面通过导热硅脂与第一圆形开窗铜区连接，且半导体激光器套设于通孔中心；所述环形半导体制冷片的制热面通过导热硅脂与散热板连接，且散热板上开有激光输出孔，所述通孔的中心线与激光输出孔的中心线重合，半导体激光器发射的光线与激光输出孔的中心线重合；所述PCB板固定安装于固定板上，且第二圆形铜区与固定板接触；所述热传感器设于所述第一圆形开窗铜区上而对第一圆形开窗铜区的温度进行检测。

作为一种优选的方案，所述散热板、PCB板和固定板上均设有多个安装孔，所述激光输出孔设于由多个安装孔构成的多边形的中心位置上；所述安装孔上设有连接件而将散热板、PCB板和固定板固定连接在一起。