[發明專利]一種提高大功率激光二極管列陣輸出光束質量的裝置及其方法

無效

• 申請號: 201210360162.7
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102904160A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 劉崇;亓云軒;葛劍虹;項震
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01S5/40
• 分類號: H01S5/40;H01S5/125
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種提高大功率激光二極管列陣輸出光束質量的裝置，其特征在于在同一光軸上依次垂直放置激光二極管列陣（1）、快軸準直透鏡（2）和體全息布拉格光柵（3）；快軸準直透鏡（2）與激光二極管列陣（1）前端面之間的距離L₁=f，f為快軸準直透鏡（2）的焦距，體全息布拉格光柵（3）與激光二極管列陣（1）前端面之間的距離????????????????????????????????????????????????，體全息布拉格光柵（3）的光柵波矢與光軸之間的夾角α?=?λ?/(2d)，λ為輸出激光波長，d為激光二極管列陣發光單元周期，激光器二極管列陣（1）前端面鍍有反射率小于0.5%的反射膜，激光器二極管列陣（1）后端面鍍有反射率大于99.5%的反射膜。

2.如權利要求1所述的一種提高大功率激光二極管列陣輸出光束質量的裝置，其特征在于所述的反射膜的材料為氧化鋯或氧化硅。

3.如權利要求1所述的一種提高大功率激光二極管列陣輸出光束質量的裝置，其特征在于所述的激光器二極管列陣（1）的輸出功率為5W～300W，發光單元數為9個～99個，發光單元周期為10μm～500μm。

4.如權利要求1所述的一種提高大功率激光二極管列陣輸出光束質量的裝置，其特征在于所述的快軸準直透鏡（2）為平凸柱面透鏡，兩端面鍍有反射率小于0.5%的減反射膜，快軸準直透鏡（2）的焦距為0.05mm～5mm。

5.如權利要求1所述的一種提高大功率激光二極管列陣輸出光束質量的裝置，其特征在于所述的體全息布拉格光柵（3）為反射式體全息布拉格光柵，反射率為5%～80%，反射的光譜帶寬為0.01nm～2nm，光柵厚度0.2mm～5mm。

6.一種使用如權利要求1所述裝置的提高大功率激光二極管列陣輸出光束質量的方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）在光軸上垂直放置激光二極管列陣（1）、快軸準直透鏡（2）、體全息布拉格光柵（3）；

（2）調整快軸準直透鏡（2）與激光二極管列陣（1）前端面之間的距離L₁，同時觀測輸出激光在快軸方向的發散角，當發散角小于0.2度時，快軸準直透鏡（2）與激光二極管列陣（1）前端面之間的距離L₁=f，f為快軸準直透鏡（2）的焦距；

（3）旋轉體全息布拉格光柵（3），同時觀測輸出激光在慢軸方向的發散角，當發散角小于1度時，體全息布拉格光柵（3）的光柵波矢與光軸之間的夾角α?=?λ?/(2d)，λ為輸出激光波長，d為激光二極管列陣發光單元周期；

（4）調整體全息布拉格光柵（3）與激光二極管列陣（1）前端面之間的距離L₂，同時觀測輸出激光的光束質量，當光束質量因子M²小于10時，體全息布拉格光柵（3）與激光二極管列陣（1）前端面之間的距離，達到提高大功率激光二極管列陣輸出光束質量的目的。