[發明專利]激光器準直裝置及準直方法

在審

• 申請號: 201710105865.8
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN108508617A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 鄭翔;趙柏秦
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G02B27/30
• 分類號: G02B27/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

一種針對半導體激光器陣列的準直裝置包括：調節臺和探測設備，通過調節臺調節，包括XYZ三維位移調節和三維旋轉臺調節光纖柱透鏡和激光光源相對位置，通過探測設備觀察遠場光斑確定柱透鏡最佳準直位置，最后用紫外固化膠點膠，將光纖柱透鏡固定在激光器模塊上。還提供一種應用上述裝置進行激光準直的方法。本發明的準直裝置和方法使得準直方法的位移精度可達0.01mm，角度精度可達0.1°，且設備制作安裝簡便，操作簡單。

技術領域

本發明涉及激光應用領域，進一步涉及一種激光器準直裝置，以及采用該裝置進行激光器準直的方法。

背景技術

陣列半導體激光器具有體積小、重量輕、轉換效率高、工作壽命長、覆蓋波段范圍廣、可直接調制等優點，廣泛應用于工業加工、激光醫療和軍事等領域。典型的瓦級陣列半導體激光器在垂直p-n結方向即快軸方向上輸出光束發散角約30°；平行于p-n結方向即慢軸方向上發散角約為10°。這種具有嚴重像散和發散角的光束嚴重影響了激光器的使用，因此實際應用時需要對半導體激光器光束進行快軸準直。

在原有工藝條件下，光纖柱透鏡的裝配誤差較大，位移誤差和角度誤差都將導致激光光源失焦，光束準直效果差，對于激光器陣列會出現管芯準直效果不均的問題，導致光斑呈扇形。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種激光器準直裝置及準直方法，以解決以上所述的至少一項技術問題。

(二)技術方案

根據本發明的一方面，提供一種激光器準直裝置，包括：調節臺，包括激光器調節單元和光纖柱透鏡調節單元，其中，所述激光器調節單元包括升降臺、第一平移臺、第二平移臺、旋轉臺和激光器固定模塊；所述激光器固定模塊裝配于旋轉臺上，用于固定所述激光器管芯陣列；所述旋轉臺配置為可繞豎直方向Z軸旋轉；所述第一平移臺和第二平移臺裝配于旋轉臺下方，配置為在水平面內分別沿X軸和Y軸移動，所述X軸、Y軸和Z軸互相垂直；所述升降臺裝配于第一平移臺和第二平移臺下方，配置為沿Z軸方向移動；所述光纖柱透鏡調節單元包括第一回轉臺、第二回轉臺、光纖固定支架和光纖夾具；所述光纖夾具與所述光纖固定支架，用于固定光纖柱透鏡，所述光纖柱透鏡用于準直所述激光器管芯陣列；所述光纖固定支架裝配于第一回轉臺和第二回轉臺上，所述第一回轉臺和第二回轉臺配置為分別繞X軸和Y軸旋轉；探測設備，設置于激光器管芯陣列發出的出射光一側，用于表征所述激光器經光纖柱透鏡準直狀態。

進一步的，所述探測設備包括接收屏、紅外攝像頭和顯示器，所述接收屏包括刻度線，用于接收激光器發出的光源以及表征光源的發散角；所述紅外攝像頭用于拍攝接收屏上的光束成像；所述顯示器與所述紅外攝像頭電性耦接，用于觀察光束的準直情況。

進一步的，所述激光器調節單元還包括探針夾具，配置為與所述激光器電性連接為激光器供電；所述激光器固定模塊開設激光器電路槽和探針夾具槽，分別固定所述激光器和探針夾具。

進一步的，所述激光器固定模塊還包括一夾具固定塊，位于所述探針夾具楷上部，配置為通過螺釘鉚接以固定位于探針夾具楷內的探針夾具。

進一步的，所述調節臺包括底座，所述激光器調節單元和光纖柱透鏡調節單元均固定于所述底座上。

進一步的，所述光纖夾具一端開設連接孔，連接孔套入光纖固定支架并通過螺釘固定。

進一步的，所述光纖夾具的另一端包括一硅鋼片和固定塊，所述硅鋼片用于固定光纖柱透鏡，并且硅鋼片通過固定塊固定于光纖夾具上。

根據本發明的另一反面，還提供一種以上任意裝置進行激光準直的方法，包括：

將封裝有沿慢軸方向排列的激光器管芯陣列安裝于所述激光器固定模塊上；