[發明專利]偏振耦合裝置

無效

• 申請號: 201310225170.5
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103323957A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 林學春;王麗榮;王寶華;郭渭榮;王祥鵬;陳凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28;G02B27/09
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

技術領域

本發明涉及半導體激光器技術領域，尤其涉及一種針對大功率半導體激光器的高損傷閾值偏振耦合裝置。

背景技術

半導體激光器具有光電轉換效率高、體積小、壽命長等優點，廣泛應用于各個領域，尤其是高光束質量、高亮度的千瓦級大功率半導體激光器，在材料加工、泵浦固體激光器以及在軍事、醫療等領域都有著廣泛的應用和很好的發展前景。

但半導體激光器輸出光在空間上是非相干的，大功率的半導體激光器發光單元較多，其輸出光的光束質量差、亮度低等缺陷極大程度上限制了它的應用與推廣。所以改善光束質量，提高發光亮度便成為大功率半導體激光器進一步發展的關鍵所在。

通過壓縮半導體激光器的輸出光束尺寸的方法可以提高光束的亮度和光束質量，從而滿足不同領域的實用要求。目前普遍采用的壓縮光束尺寸的方法便是采用偏振耦合裝置。

圖1為現有技術偏振耦合裝置的示意圖。請參照圖1，該偏振耦合裝置包括：半波片20和偏振立方體30。由第一激光器10發出的激光束經過半波片20后，其偏振方向偏轉π/2，射入偏振立方體30，直接透過分光界面射出。由第二激光器40射出的激光束射入偏振立方體30，在分光面反射后射出。通過該偏振耦合裝置，達到了對兩束激光進行光束壓縮的目的。

然而，對于上述偏振耦合裝置，其只能對兩個激光光源的光束尺寸進行壓縮，而不能對一個激光光源的光束尺寸進行壓縮。此外，對激光光源空間擺放位置具有嚴格要求，整套系統結構不夠緊湊，占用空間較大，移動不便。并且，該偏振耦合裝置的偏振立方體分光界面一般采用普通膠和方式連接，抗激光損傷能力較差。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于上述技術問題，本發明提供了一種偏振耦合裝置，以能夠實現對單獨一個激光光源的光束尺寸進行壓縮。

(二)技術方案

根據本發明的一個方面，提供了一種偏振耦合裝置。該偏振耦合裝置包括：直角棱鏡，其第一直角面朝向入射激光的方向；斜方棱鏡，其第一長邊面與直角棱鏡斜邊面的長度相等，兩者至少其中之一鍍偏振分光膜層后緊密貼合，形成偏振分光界面；其第二長邊面鍍激光全反膜；其第一短邊面朝向入射激光方向，其第二短邊面作為激光出射面；1/2波片，在偏振分光膜層為S偏振光高透P偏振光高反膜時，該1/2波片位于直角棱鏡的第一直角面的光路前端；在偏振分光膜層為P偏振光高透S偏振光高反膜時，該1/2波片位于斜方棱鏡的第一短邊面的光路前端。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明偏振耦合裝置具有以下有益效果：

(1)不僅能對多個半導體激光器的光束組合尺寸進行壓縮，而且能對單個半導體激光器光束尺寸進行壓縮，使光斑尺寸可以被壓縮得更小，更進一步提高半導體激光器輸出光束的光束質量與光束亮度；

(2)半導體激光光源(一個或多個)均沿一個方向平行擺放，空間擺放位置簡單，占用空間明顯縮小，并且，把半波片與偏振耦合棱鏡連接在一起，結構緊湊；

(3)棱鏡接觸面之間采用分子鍵合粘結，具有比一般光膠表面高近十倍的損傷閾值，可以承受大功率的半導體激光。

附圖說明

圖1為現有技術偏振耦合裝置的示意圖；

圖2為本發明第一實施例偏振耦合裝置的結構示意圖；

圖3為本發明第二實施例偏振耦合裝置的結構示意圖。

【本發明主要元件符號說明】

1-1/2波片???????????????????2-斜方棱鏡

3-直角棱鏡；????????????????4-偏振分光界面；

5-斜方棱鏡的第一短邊面；????6-斜方棱鏡的第二長邊面；

7-直角棱鏡的第一直角面。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實現方式，為所屬技術領域中普通技術人員所知的形式。

本發明提供了一種偏振耦合裝置。該偏振耦合裝置通過直角棱鏡、斜方棱鏡與偏振分光膜層以及分子鍵合粘結處理方式，對高功率的半導體激光器輸出光束進行縮束，從而改善輸出光束的亮度和光束質量。