[发明专利]一种管壳激光准直调试装置及方法

说明书

本发明提供一种管壳激光准直调试装置及方法，基于激光光轴的第1路氦氖红光校准，调节光阑使得光斑尽量小、坐标纸和高度尺同时定位俯仰偏摆，激光芯片位置定位红光上下左右直线位置；基于第1路氦氖红光的第2路氦氖红光校准，依据第1路氦氖红光确定初始位置，第2路氦氖红光落在第1路氦氖红光发光点来校准俯仰偏摆；基于校准后的红光及平板反射镜校准激光管壳俯仰偏摆位置；基于两路红光调试长焦平凸聚焦透镜俯仰偏摆及上下左右位置；基于聚焦后红光校准小孔光阑上下左右位置；基于长焦平凸聚焦透镜工作焦距调整光阑前后位置。本发明解决了激光准直调试难度大、激光光轴与管壳不平行、调试空间需求大等问题，适用于各类管壳激光光路调试。

技术领域

本发明涉及测量测试技术领域，具体涉及一种管壳激光准直调试装置及方法。

背景技术

半导体激光器因光电转换效率高、重量轻、波长覆盖范围广等优势已被广泛应用于激光焊接、光学传感、红外探测等领域。作为工程应用优势光源，半导体激光器受限于芯片发光原理，其直接输出激光发散角大，必须进行准直。半导体激光芯片作为敏感元件，需管壳封装，以便安装于各类光学系统中，这就要求管壳激光器应当输出准直且与管壳机械结构平行的激光。目前的管壳激光器准直通常采用的方案为刀口法或光束质量分析仪，刀口法调试难度大、准直效果较差且需要大光轴空间，而光束质量分析仪光轴的参考为设备本身，所以当激光器管壳固定有偏差时，准直后的激光光轴与激光管壳无法平行，激光器安装到系统中无光轴参考，给实际工程应用带来了困难，且导致激光器很多时候准直只能在外部准直，这无疑增加了工程复杂性，进而影响系统稳定性。

发明内容

本发明是为了解决激光准直调试难度大、无法做到光轴与管壳中心一致、调试空间需求大的问题，提供一种管壳激光准直调试装置及方法，建立了准直透镜、聚集透镜、小孔光阑、功率计激光芯片成像观测系统，可以通过功率计示数直观检测激光器的准直效果，不同于传统的刀口法远距离、大空间多点测试及模拟计算，该方法直观简单。本发明通过简单直观的方法实现管壳激光的准直，且保证输出激光于管壳平行，提高管壳激光准直效率及管壳激光器的工程使用性。

本发明提供一种管壳激光准直调试装置，包括设置在待准直管壳激光器两侧用于发射第1路氦氖红光的第一氦氖激光器、用于发射第2路氦氖红光的第二氦氖激光器，依次设置在第一氦氖激光器输出端和待准直管壳激光器激光输出端之间的可调光阑、功率计、小孔光阑、长焦平凸聚焦透镜，设置在待准直管壳激光器与第二氦氖激光器之间的平板反射镜，可移动的高度尺，设置在高度尺上的坐标纸，可移动的定位螺钉，用于固定待准直管壳激光器、第一氦氖激光器、第二氦氖激光器、功率计、小孔光阑、长焦平凸聚焦透镜的一维直线平移台、二维光学调整架和设置在待准直管壳激光器内的准直透镜；

可调光阑设置在第一氦氖激光器的激光输出端，平板反射镜贴合在待准直管壳激光器的后侧外壁，一维直线平移台和二维光学调整架设置在光学平台上，定位螺钉安装在光学平台上，定位螺钉用于作为高度尺的位置基准点，待准直管壳激光器包括激光芯片。

本发明所述的一种管壳激光准直调试装置，作为优选方式，待准直管壳激光器、第一氦氖激光器、第二氦氖激光器和长焦平凸聚焦透镜均分别设置在五维调整系统上，五维调整系统包括3只一维直线平移台和1只二维光学调整架，小孔光阑设置在三维调试系统上，三维调试系统包括3只一维直线平移台，功率计设置在1只一维直线平移台上；

可调光阑为直径可调的圆孔光阑，直径调节范围为0～8mm；定位螺钉内六角螺钉，平板反射镜为方形，功率计与小孔光阑高度相同。

本发明提供一种管壳激光准直调试方法，包括以下步骤：

S1、依据光学平台平面校准第一氦氖激光器发出的第1路氦氖红光的俯仰；

S2、校准第1路氦氖红光的偏摆；

S3、降低待准直管壳激光器的上下位置，依据待准直管壳激光器内激光芯片的位置进行第1路氦氖红光上下左右直线位置校准；