[發(fā)明專利]三波長多單管半導(dǎo)體激光器的光纖耦合裝置

在審

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• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107884885A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉翠翠;王翠鸞;熊聰;王鑫;吳霞;劉素平;馬驍宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/43;H01S5/024;H01S3/091
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 任巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域，特別涉及一種三波長多單管半導(dǎo)體激 光器的光纖耦合裝置。

背景技術(shù)

近年來，單管半導(dǎo)體激光器憑借其散熱性能好、電光轉(zhuǎn)換效率高、壽 命長、無“微笑”效應(yīng)等優(yōu)勢逐步成為激光器屆的新秀，成為光纖激光器、 固體激光器泵浦源的不二之選，其發(fā)展將直接推動激光測距、引信、跟蹤、 制導(dǎo)、武器模擬、點火引爆、雷達(dá)、夜視、目標(biāo)識別與對抗等技術(shù)的更新 換代。尤其固態(tài)激光武器等高能量應(yīng)用系統(tǒng)要求泵浦源具有更高密度功率 密度輸出，但單支單管半導(dǎo)體激光器的功率較低和光束質(zhì)量較差成為限制 其應(yīng)用范圍拓展的主要因素。光束整形技術(shù)及多單管合束技術(shù)均是提高光 功率及光功率密度的有效途徑，將二者結(jié)合可以使單管半導(dǎo)體激光器模塊 的應(yīng)用范圍大大拓展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有方案存在的問題，為了克服目前技術(shù)方案的不足，本發(fā)明提 出了一種三波長多單管半導(dǎo)體激光器的光纖耦合裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種三波長多單管半導(dǎo)體激光 器的光纖耦合裝置，其中，包括：

三組單管半導(dǎo)體激光器，并行設(shè)置于一散熱熱沉上，包括：

第一組單管半導(dǎo)體激光器，包括X個第一單管半導(dǎo)體激光器，所 述第一單管半導(dǎo)體激光器發(fā)射具有第一波長的第一激光；其中X為大于等 于1的正整數(shù)；

第二組單管半導(dǎo)體激光器，包括X個第二單管半導(dǎo)體激光器，所 述第二單管半導(dǎo)體激光器發(fā)射具有第二波長的第二激光；以及

第三組單管半導(dǎo)體激光器，包括X個第三單管半導(dǎo)體激光器，所 述第三單管半導(dǎo)體激光器發(fā)射具有第三波長的第三激光；

光學(xué)透鏡模組，設(shè)置于各單管半導(dǎo)體激光器的出光方向上，包括：

多個快軸整形透鏡，用于壓縮各單管半導(dǎo)體激光器輸出的激光在 快軸方向的發(fā)散角；以及

多個慢軸整形透鏡，用于壓縮各單管半導(dǎo)體激光器輸出的激光在 慢軸方向的發(fā)散角；

第一反射鏡，用于改變第一組單管半導(dǎo)體激光器輸出的X個具有 第一波長的第一激光的光傳播方向，將該X個具有第一波長的第一激光反 射至第一波長合束鏡的入射面；

第一波長合束鏡，表面鍍有第一激光的高透射膜及第二激光的高 反射膜，用于改變第二組單管半導(dǎo)體激光器輸出的X個具有第二波長的第 二激光的光傳播方向，將X個具有第一波長的第一激光與X個具有第二 波長的第二激光合束為X個雙波長合束激光；

第二波長合束鏡，表面鍍有第一激光的高透射膜、第二激光的高 透射膜及第三激光的高反射膜，用于改變第三組單管半導(dǎo)體激光器輸出的 X個具有第三波長的第三激光的光傳播方向，將X個雙波長合束激光與X 個具有第三波長的第三激光合束為X個三波長合束激光；

第二反射鏡，用于改變X個三波長合束激光的光傳播方向，使其 入射至聚焦透鏡組的入射面；以及

聚焦透鏡組，用于消除X個三波長合束激光的像差并聚焦得到一 聚焦光斑。

可選地，所述三組單管半導(dǎo)體激光器中每一組單管半導(dǎo)體激光器均設(shè) 置于所述散熱熱沉的一個階梯座體單元上，所述散熱熱沉上設(shè)置有三個平 行的階梯座體單元。

可選地，在每一組單管半導(dǎo)體激光器中各單管半導(dǎo)體激光器呈階梯狀 設(shè)置，相鄰的兩單管半導(dǎo)體激光器之間具有一高度差，且各階梯之間的高 度差相等。

可選地，所述各組單管半導(dǎo)體激光器中位于同一階梯的單管半導(dǎo)體激 光器高度相同。

可選地，所述散熱熱沉上設(shè)置的三個平行的階梯座體單元具體包括： 第一階梯座體單元，包括X個臺階，該X個臺階上分別用于設(shè)置所述X 個第一單管半導(dǎo)體激光器；第二階梯座體單元，包括X個臺階，該X個 臺階上分別用于設(shè)置所述X個第二單管半導(dǎo)體激光器；以及第三階梯座體 單元，包括X個臺階，該X個臺階上分別用于設(shè)置所述X個第三單管半 導(dǎo)體激光器。

可選地，該散熱熱沉還設(shè)置有：第一激光器定位臺階組，包含X個激 光器定位臺階，用于X個第一單管半導(dǎo)體激光器的定位；第二激光器定位 臺階組，包含X個激光器定位臺階，用于X個第二單管半導(dǎo)體激光器的 定位；以及X對電極放置臺階，用于連接單管半導(dǎo)體激光器的電源接線。

可選地，所述第一反射鏡設(shè)置于第一組單管半導(dǎo)體激光器的出光方向 上，所述第一波長合束鏡設(shè)置于第二組單管半導(dǎo)體激光器的出光方向上， 所述第二波長合束鏡設(shè)置于第三組單管半導(dǎo)體激光器的出光方向上。