[實(shí)用新型]一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520913197.8
• 申請(qǐng)日: 2015-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205122993U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王本平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東圣達(dá)激光科技有限公司
• 主分類號(hào): H01S5/04
• 分類號(hào): H01S5/04;H01S5/06;H01S5/02
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 崔同磊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器，屬于激光技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來(lái)光纖激光器技術(shù)迅猛發(fā)展，半導(dǎo)體激光器作為泵浦源具有轉(zhuǎn)換效率高、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，受到了較多的重視。

小功率脈沖/連續(xù)光纖激光器作為激光市場(chǎng)重要的組成部分逐步朝著低成本、小型化、高功率的方向轉(zhuǎn)變。一般來(lái)講，小功率脈沖/連續(xù)光纖激光器由主震-放大（MOPA）結(jié)構(gòu)組成。受限于放大器（PA）耦合器單臂承受功率，通常采用（2+1）*1耦合器將兩個(gè)相同的單管或多單管半導(dǎo)體激光器輸出光耦合進(jìn)放大系統(tǒng)。

這種系統(tǒng)的工作原理是：種子源射出的激光經(jīng)耦合器進(jìn)入摻Y(jié)b雙包層光纖后放大，最終由輸出頭輸出。兩個(gè)單端輸出半導(dǎo)體激光器作為放大器的泵浦源，兩塊電源電路板分別為兩個(gè)泵浦管提供電能。這種方式較為簡(jiǎn)單直接，但是存在兩個(gè)泵浦管占用較大空間、封裝成本及電路成本偏高、生產(chǎn)實(shí)際操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述半導(dǎo)體激光器模塊的缺點(diǎn)，提供一種體積小、成本低、性能可靠的雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器。

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器，包括具有一個(gè)臺(tái)階熱沉的封裝殼體，封裝殼體的臺(tái)階熱沉上間隔一定距離并排焊接有若干個(gè)單管激光器芯片，在若干個(gè)單管激光器芯片的出光方向分別與之一一對(duì)應(yīng)同軸設(shè)置有快軸準(zhǔn)直透鏡、慢軸準(zhǔn)直透鏡和反光鏡，若干個(gè)反射鏡沿垂直于單管激光器芯片的出光方向設(shè)置成平行的兩排。

以下是本實(shí)用新型對(duì)上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化：

每個(gè)反光鏡與水平方向成45±5度角，相鄰兩個(gè)反射鏡角度一致，空間上錯(cuò)開(kāi)一定距離。

進(jìn)一步優(yōu)化：每排反射鏡的光線出射方向的位置分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)會(huì)聚透鏡和激光輸出單元。該激光輸出單元為獨(dú)立的兩根光纖。

進(jìn)一步優(yōu)化：會(huì)聚透鏡表面設(shè)置有對(duì)半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)高透的增透膜。

進(jìn)一步優(yōu)化：激光輸出單元的輸出光纖上都刻有對(duì)激光器裝置波長(zhǎng)高反、半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)高透的光柵。

將上述雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器作為泵浦源應(yīng)用在激光系統(tǒng)中，采用雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器替代了兩個(gè)單端輸出半導(dǎo)體激光器,并且僅用一塊電源電路板即可滿足需求。因此采用該半導(dǎo)體激光器可以有效減小PA泵浦源約20%的體積、降低泵浦源約10%的成本，更能適應(yīng)小功率脈沖/連續(xù)激光器朝小型化、低成本方向發(fā)展的需求。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例半導(dǎo)體激光器在激光器系統(tǒng)中的應(yīng)用示意圖。

圖中：101-種子源；103-電源電路板；104-激光經(jīng)耦合器；105-摻Y(jié)b雙包層光纖；106-輸出頭；202-雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器；301-封裝殼體；302-單管激光器芯片；303-快軸準(zhǔn)直透鏡；304-慢軸準(zhǔn)直透鏡；305-反光鏡；306-會(huì)聚透鏡；307-固定架；308-獨(dú)立的兩根光纖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例，如圖1所示，一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器，包括具有一個(gè)臺(tái)階熱沉的封裝殼體301，封裝殼體301的臺(tái)階熱沉上間隔一定距離并排焊接有若干個(gè)單管激光器芯片302，若干個(gè)單管激光器芯片302的出光方向上一一對(duì)應(yīng)同軸設(shè)置有快軸準(zhǔn)直透鏡303、慢軸準(zhǔn)直透鏡304和反光鏡305。

所述若干個(gè)單管激光器芯片302的出光方向一致。出射激光先后經(jīng)過(guò)快軸準(zhǔn)直透鏡303和慢軸準(zhǔn)直透鏡304，經(jīng)快、慢軸準(zhǔn)直透鏡整形后激光光束的發(fā)散角得到不同程度的減小。

若干個(gè)反射鏡305沿垂直于單管激光器芯片302的出光方向間隔一定距離設(shè)置相互平行的兩排反光鏡，反光鏡偏轉(zhuǎn)角度一致且與單管激光器芯片的出光方向呈45度角；

每排反射鏡305的光線射出方向的位置分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)會(huì)聚透鏡306和激光輸出單元。

該會(huì)聚透鏡306表面設(shè)置有對(duì)半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)高透的增透膜。

該激光輸出單元為獨(dú)立的兩根光纖308。

圖中從左至右第1,3,5個(gè)單管激光器芯片302輸出光經(jīng)第一組反射鏡305后到達(dá)一個(gè)會(huì)聚透鏡306，第2,4,6個(gè)單管激光器芯片302輸出光經(jīng)第二組反射鏡305后到達(dá)另一個(gè)會(huì)聚透鏡306。