[發明專利]一種光纖輸出激光器

在審

• 申請號: 201710661994.5
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN109387948A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 羅寧一;楊建明;徐婓;賀虎成
• 申請（專利權）人: 維林光電（蘇州)有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B6/42
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發明公開了一種光纖輸出激光器，包括沿同一光路上依次設置的激光二極管、準直組件、耦合鏡和保偏光纖，還包括設置在準直組件、耦合鏡之間的圓形光斑整形鏡組，圓形光斑整形鏡組用于將準直組件準直后的激光光束的快軸壓縮或者慢軸擴束，形成圓形光斑的激光光束。該光纖輸出激光器，通過設置圓形光斑整形鏡組，將準直組件準直后的激光光束慢軸方向擴束至與快軸方向的相同寬度或者將快軸方向激光光束縮束至與慢軸方向相同寬度，從而將準直組件準直后的截面為橢圓形的平行光束轉換為截面為圓形的平行光束，即將激光二極管的光斑整形成圓形光斑，圓形光斑更容易被耦合鏡耦合進保偏光纖的纖芯中，從而提高光纖輸出激光器的耦合效率。

技術領域

本發明涉及半導體激光器技術領域，尤其涉及一種光纖輸出激光器。

背景技術

光纖輸出激光器由于其具有高功率、高消光比、低噪聲、以及光纖輸出便于設備光路調試等優點，被廣泛應用于一些生命科學檢測儀器中作為激光光源，如流式細胞儀、血液分析儀、DNA測序儀、共聚焦顯微鏡、拉曼光譜儀等。光纖輸出激光器是這些生命科學檢測儀器的核心部分，光纖輸出激光器的質量直接決定了儀器的性能指標，必須保證光纖輸出激光器輸出的光功率能夠達到儀器的使用要求。在激光二極管有限的輸出功率條件下，光纖輸出激光器的耦合效率越高，其輸出的激光功率就越高，因此，有必要提高光纖輸出激光器的耦合效率，以滿足檢測儀器對激光器的功率要求。

現有的應用于生命科學檢測儀器中的光纖輸出激光器，如圖1所示，包括依次設置的激光二極管1、準直組件2、耦合鏡3和保偏光纖4，其中，激光二極管1為波長為400～800nm的單模半導體激光二極管。激光二極管1作為光纖輸出激光器的光源，用于發射激光光束；準直組件2用于將激光二極管1發射出的激光光束轉變為截面為橢圓形的平行光束，耦合鏡3用于將平行光束聚焦耦合進保偏光纖4一端的纖芯中，保偏光纖4的另一端將輸出一定功率的激光。

但是，上述光纖輸出激光器中，由于保偏光纖4的芯徑較細，只有5μm左右，而激光二極管1作為上述光纖輸出激光器的光源，其發出的激光一般為快軸與慢軸發散角為2:1左右的橢圓形光斑，經準直組件2準直后雖然將發散光束轉換為平行光束，但仍然為快軸與慢軸發散角為2:1左右的橢圓形光斑，耦合鏡3很難將快軸方向的激光完全耦合到保偏光纖4的纖芯中，導致耦合效率較低。

發明內容

本發明提供了一種光纖輸出激光器，以解決現有技術中耦合鏡很難將快軸方向的激光完全耦合到保偏光纖的纖芯中導致的耦合效率低的問題。

本發明實施例提供了一種光纖輸出激光器，包括圓形光斑整形鏡組、以及沿同一光路上依次設置的激光二極管、準直組件、耦合鏡和保偏光纖，其中，

所述圓形光斑整形鏡組設置在所述準直組件和耦合鏡之間，用于將所述準直組件準直后的激光光束的快軸壓縮或者慢軸擴束，形成圓形光斑的激光光束。

優選地，所述圓形光斑整形鏡組包括棱鏡組、柱面鏡組及一維梯度折射率透鏡的至少一種。

優選地，所述棱鏡組包括沿同一光路依次設置第一直角棱鏡和第二直角棱鏡，

所述第一直角棱鏡和第二直角棱鏡的較小銳角沿所述激光二極管快軸方向分別設置在所述激光二極管兩側，準直后的激光光束依次經過第一直角棱鏡的長直角邊面、第一直角棱鏡的斜邊面、第二直角棱鏡的長直角邊面、第二直角棱鏡的斜邊面后在快軸方向縮束。

優選地，所述棱鏡組包括沿同一光路依次設置第二直角棱鏡和第一直角棱鏡，所述第一直角棱鏡和第二直角棱鏡的較小銳角沿所述激光二極管慢軸方向分別設置在所述激光二極管兩側，準直后的激光光束依次經過第二直角棱鏡的斜邊面、第二直角棱鏡的長直角邊面、第一直角棱鏡的斜邊面、第一直角棱鏡的長直角邊面后在慢軸方向擴束。