[發明專利]一種光纖耦合輸出半導體激光器

在審

• 申請號: 201710387506.6
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107204566A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 趙鵬飛;林學春;武玉龍;董智勇;于海娟;劉燕楠;張玲
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S5/00
• 分類號: H01S5/00;H01S5/02;H01S5/022;H01S5/024
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發明屬于半導體激光器技術領域，具體涉及一種高功率光纖耦合輸出半導體激光器。

背景技術

光纖耦合輸出半導體激光器具有重量輕、體積小、效率高、可靠性好、壽命長等優點，已廣泛應用于各個領域，比如：作為光纖激光器或固體激光器的泵浦源，醫療領域，工業加工和軍事領域。

目前存在的光纖耦合輸出半導體激光器系統，包括半導體激光器光源、光束傳輸系統、光纖耦合系統和相應的冷卻設備，整個半導體激光器系統體積較大，集成度較差，系統密封性較差，穩定性較差，不能在惡劣的環境下工作。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種高功率光纖耦合輸出半導體激光器，以解決上述激光器系統存在的集成度差、密封性差和穩定性差的問題。

(二)技術方案

一種光纖耦合輸出半導體激光器，包括：光源、光束合束系統、光閘、光束縮束系統、光纖耦合系統和吸收體；

光源發出的光經過光束合束系統，光閘為打開狀態時，合束后的光經光閘反射進入光束縮束系統進行縮束，縮束后的光進入光纖耦合系統，對激光進行聚焦和光纖耦合后輸出；光閘為關斷狀態時，合束后的光進入吸收體被吸收。

優選地，還包括慢軸二次準直，設置在光束合束系統與光閘之間。

優選地，所述光源包括至少兩個半導體激光模塊；

所述光束合束系統包括至少一組高反鏡和至少一組二向色鏡；

半導體激光模塊發出的光通過高反鏡和二向色鏡實現波長合束和空間合束。

優選地，所述光閘包括電機和扇形介質鏡，用于控制激光的輸出；

電機帶動扇形介質鏡進入光路，光閘為打開狀態，光束被扇形介質鏡反射進入光束縮束系統；

電機帶動扇形介質鏡脫離光路，光閘為關斷狀態，光束被吸收體吸收。

優選地，所述光束縮束系統包括一組柱透鏡，用于將快軸的光寬壓縮為原來的一半。

優選地，所述光纖耦合系統包括耦合器底座、聚焦鏡組和保護線，保護線固定在耦合器底座上。

優選地，還包括45°高透鏡，45°高透鏡設置在慢軸二次準直與光閘之間，用于將一部分入射光反射到功率計進行功率探測，另一部分光直接通過。

優選地，還包括45°高反鏡，45°高反鏡設置在光閘之后，光閘為關斷狀態時，將合束后的光束反射到吸收體中，被吸收體吸收。

優選地，還包括平臺；

所述光源、光束合束系統、光閘和光束縮束系統均設置有保護罩和上蓋板；

所述半導體激光器設置有溫度與濕度檢測電路板、漏水檢測線和通氣孔，用于對半導體激光器內部環境條件實時檢測與控制。

優選地，所述光源包括第一半導體激光模塊、第二半導體激光模塊、第三半導體激光模塊和第四半導體激光模塊；

第一半導體激光模塊和第二半導體激光模塊相對設置，且底部均設置有墊塊，第一半導體激光模塊和第二半導體激光模塊分別經一組高反鏡和二向色鏡實現波長合束，合束光為C1；

第三半導體激光模塊和第四半導體激光模塊相對設置，且在出光方向均設置有連接筒，第三半導體激光模塊和第四半導體激光模塊分別經另一組高反鏡和二向色鏡實現波長合束，合束光為C2；

所述光束C1和光束C2空間合束，所述第一、第二、第三和第四半導體激光模塊的光束從發光端面到達慢軸二次準直的光程相等。

(三)有益效果

(1)本發明全部采用模塊化結構設計方案，高功率光纖耦合輸出半導體激光器系統集成度高；

(2)半導體激光器設置溫度與濕度檢測電路板、漏水檢測線和通氣孔可以對半導體激光器內部環境條件做到實時檢測與控制；

(3)各部分保護罩上下表面均設置密封槽，可使高功率光纖耦合輸出半導體激光器系統防水、防塵，能夠勝任在惡劣的環境條件下連續穩定工作；

(4)系統結構簡單，調節方便，成本低。

附圖說明

圖1為本發明實施例的高功率光纖耦合輸出半導體激光器立體圖。

圖2為本發明實施例的高功率光纖耦合輸出半導體激光器的結構示意圖。

圖3為本發明實施例的高功率光纖耦合輸出半導體激光器激光傳播路徑圖。

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，對本發明作進一步的詳細說明。