[實(shí)用新型]大功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320214062.3
• 申請(qǐng)日: 2013-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN203225450U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段開椋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韓媛;江東;馬寶田;李詠梅
• 主分類號(hào): H01S5/068
• 分類號(hào): H01S5/068
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 姚敏杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光學(xué)領(lǐng)域，涉及一種半導(dǎo)體激光器，尤其涉及一種大功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器。

背景技術(shù)

大功率半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕、可靠性高、電-光轉(zhuǎn)換效率高、功耗低、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、使用安全等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)如今已在工業(yè)加工、醫(yī)療工程、現(xiàn)代國防等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

半導(dǎo)體激光器LD的工作原理是通過電激勵(lì)的方式，利用半導(dǎo)體物質(zhì)在能帶間躍遷發(fā)光，用半導(dǎo)體晶體的解理面作為反射鏡，組成諧振腔，通過光振蕩、

反饋，產(chǎn)生光的輻射放大，輸出激光。為實(shí)現(xiàn)較大功率的激光輸出，通常需將半導(dǎo)體激光器組成陣列形式LDA。但由于半導(dǎo)體激光器陣列LDA輸出的高功率激光光束發(fā)射角過大，光束質(zhì)量較差，不便于直接應(yīng)用。所以在實(shí)際應(yīng)用中，

需要利用微光學(xué)系統(tǒng)對(duì)半導(dǎo)體激光器陣列LDA的光束進(jìn)行準(zhǔn)直、整形，再將整形后的光束耦合到光纖中輸出。這種方式在一方面從根本上改善了半導(dǎo)體激光器的輸出光束，另一方面，由于光纖柔軟可彎曲，實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體激光器光束的任意方向輸出，從而極大的提高了半導(dǎo)體激光器的實(shí)際應(yīng)用范圍。

如圖1所示，大功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器一般由四部分組成：電源控制模塊a、半導(dǎo)體激光器陣列LDA模塊b、光纖耦合模塊c、輸出光纖d。電源控制模塊a對(duì)半導(dǎo)體激光器陣列LDA模塊b進(jìn)行激勵(lì)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)激光輸出的控制。輸出的激光光束通過光纖耦合模塊c進(jìn)行整形，最終被耦合到輸出光纖d中，從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體激光的光纖輸出。

上述結(jié)構(gòu)的光纖輸出半導(dǎo)體激光器存在如下缺點(diǎn)：光纖耦合模塊c中的微光學(xué)系統(tǒng)制作難度過大，工藝實(shí)現(xiàn)困難，成本高，實(shí)現(xiàn)的功率輸出相對(duì)較小。特別是在需要數(shù)千瓦的較大功率輸出時(shí)，半導(dǎo)體激光器陣列LDA較為復(fù)雜時(shí)，將其直接耦合的光纖之中，技術(shù)上更加困難，成本更高。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種可實(shí)現(xiàn)較大功率光纖輸出的半導(dǎo)體激光器。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：本實(shí)用新型提供了一種大功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器，其特殊之處在于：所述大功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器包括電源控制模塊、光纖合束器以及至少兩路半導(dǎo)體激光輸出單元；所述電源控制模塊激勵(lì)并控制各個(gè)半導(dǎo)體激光輸出單元；所述每路半導(dǎo)體激光輸出單元共同接入光纖合束器并通過光纖合束器輸出激光。

上述半導(dǎo)體激光輸出單元包括光纖輸出半導(dǎo)體激光器模塊、光纖耦合系統(tǒng)以及輸出光纖；所述電源控制模塊同時(shí)激勵(lì)或控制各個(gè)光纖輸出半導(dǎo)體激光器模塊；所述光纖輸出半導(dǎo)體激光器模塊通過光纖耦合系統(tǒng)接入輸出光纖；所述輸出光纖接入光纖合束器。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

本實(shí)用新型所提供的大功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器，通過利用光纖合束器把中小功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器耦合成較大功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器，可有效降低面對(duì)復(fù)雜半導(dǎo)體激光器陣列LDA時(shí)，微光學(xué)系統(tǒng)的制作困難，降低較大功率光束輸出半導(dǎo)體激光器的研制生產(chǎn)成本，提高激光器系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。本實(shí)用新型可避免在半導(dǎo)體激光器陣列LDA的陣列較為復(fù)雜時(shí)，微光學(xué)系統(tǒng)的制作困難，改變?cè)谙燃夹g(shù)將半導(dǎo)體激光器陣列LDA的輸出激光直接耦合到光纖的方式，實(shí)現(xiàn)較大功率的光纖輸出。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的大功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所提供的大功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參見圖2，本實(shí)用新型提供了一種新型大功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器，該大功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器包括電源控制模塊、光纖合束器以及至少兩路半導(dǎo)體激光輸出單元；電源控制模塊激勵(lì)并控制各個(gè)半導(dǎo)體激光輸出單元；各個(gè)半導(dǎo)體激光輸出單元共同接入光纖合束器并通過光纖合束器輸出激光。

半導(dǎo)體激光輸出單元包括光纖輸出半導(dǎo)體激光器模塊、光纖耦合系統(tǒng)以及輸出光纖；電源控制模塊激勵(lì)并控制各個(gè)光纖輸出半導(dǎo)體激光器模塊；光纖輸出半導(dǎo)體激光器模塊通過光纖耦合系統(tǒng)接入輸出光纖；輸出光纖接入光纖合束器。

本實(shí)用新型的工作原理是：本實(shí)用新型通過利用光纖合束器，合并中小功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器的輸出激光，實(shí)現(xiàn)較大功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器。圖2中，a為電源控制模塊，b1、b2……bn為n個(gè)中小功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器模塊，c1、c2……cn為n個(gè)中小功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器模塊對(duì)應(yīng)的光纖耦合系統(tǒng)，d1、d2……dn為n個(gè)中小功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器的輸出光纖，e為光纖合束器。n個(gè)中小功率光纖輸出半導(dǎo)體激光器通過電源控制模塊a激勵(lì)后產(chǎn)生激光，產(chǎn)生的激光經(jīng)過各自的光纖耦合系統(tǒng)c1、c2……cn耦合后通過光纖d1、d2……dn輸出，光纖合束器e為nx1結(jié)構(gòu)，它將n個(gè)光纖d1、d2……dn中的輸出激光耦合到一根光纖中，從而實(shí)現(xiàn)了大功率半導(dǎo)體激光器的激光光纖輸出。