[實用新型]一種將多分路半導體激光耦合進單根光纖的耦合系統

有效

• 申請號: 201721269369.8
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN207198397U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 蔣光平;劉征平;楊仲奎
• 申請（專利權）人: 重慶光遙光電科技有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/43;H01S5/024
• 代理公司: 重慶中流知識產權代理事務所(普通合伙)50214
• 代理人: 陳立榮

技術領域

本實用新型涉及激光技術領域，具體設計一種將多分路半導體激光耦合進單根光纖的耦合系統。

背景技術

通過光纖輸出的半導體激光器具有廣泛的應用領域。無論是激光手術刀、還是工業激光打標、切割或全固體激光器和光纖激光器，都需要具有良好的光束質量、高功率密度并且使用靈活的激光光源。將半導體激光器耦合入單根光纖再輸出，可以滿足這種需求。實現高功率密度光纖輸出激光的方法有兩種：一是提高單個半導體激光器的輸出光功率密度；二是將多個半導體激光器芯片輸出的光組合后輸出。

依賴于耦合技術的改進是目前獲得大功率和超大功率激光輸出的主要途徑。如專利申請號CN201120534542.9所述的一種將多路分立半導體激光耦合入單根光纖的耦合系統，包括多路激光器，一階梯熱沉，一聚焦透鏡，一耦合光纖；所述激光器通過過渡熱沉安裝于所述階梯熱沉的階梯平面上，每一所述激光器前依次設有與激光器輸出光束同軸的一快軸準直透鏡、一使激光器輸出光束以同一方向反射至所述聚集透鏡入射面的反射棱鏡；每一所述激光器輸出端到其對應反射棱鏡出射面的光程相等；所述聚集透鏡出射面后設有與其同軸的所述耦合光纖；其中，所述反射棱鏡為一全反射棱鏡，所述全反射棱鏡的入射面或出射面為一對所述激光器輸出光束進行慢軸準直的柱面。此裝置，激光器通過過渡熱沉安裝于所述階梯熱沉的階梯平面上，且每一所述激光器前依次設有與激光器輸出光束同軸的一快軸準直透鏡，結構的安裝與組合復雜；同時，只使用了一階梯熱沉，所耦合的只是一個階梯熱沉上的半導體激光器芯片輸出的光，雖效率有所提高，但是當數量再增多時便會因折射或反射產生過多的損耗導致耦合效率低。

因而，現有的多分路半導體激光耦合進單根光纖的耦合系統，仍因其結構的原因存在著安裝與組合復雜的不足；同時，其數量增加還會導致過多的損耗產生耦合效率低下的不足。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種將多分路半導體激光耦合進單根光纖的耦合系統，它不僅安裝組合簡單方便，還可以增加數量來提高其耦合效率，實現產出高功率密度激光。

本實用新型的目的是通過這樣的技術方案實現：它包括熱沉、半導體激光器、快軸準直鏡、慢軸準直鏡、反射棱鏡、薄透鏡、聚焦透鏡和光纖；薄透鏡的折射率大于反射棱鏡的折射率，半導體激光器呈一條直線豎直安裝在熱沉上，每個半導體激光器對應位置前依次設置快軸準直鏡和慢軸準直鏡，反射棱鏡與每個慢軸準直鏡位置相對應，聚焦透鏡在反射棱鏡下方對應位置，光纖入光端在聚焦透鏡出光端焦點處。

在本實用新型中，半導體激光器呈一條直線豎直安裝在熱沉上，每個半導體激光器對應位置前依次設置快軸準直鏡和慢軸準直鏡，反射棱鏡與每個慢軸準直鏡位置相對應，聚焦透鏡在反射棱鏡下方對應位置，光纖入光端在聚焦透鏡出光端焦點處；半導體激光器發出的光束通過快軸準直鏡對其快軸進行準直，然后經慢軸準直鏡對其慢軸進行準直，再經反射棱鏡反射最后合成一個光斑，再經聚焦透鏡聚焦后耦合進光纖；此過程中熱沉對于半導體激光器有散熱的作用，避免溫度過高而損壞或耦合效率低下；薄透鏡的折射率大于反射棱鏡的折射率，在保證下面發出激光光束不直接橫向穿透的同時保證在上的激光發出的光束能夠向下傳輸。

由于采用了上述技術方案，本實用新型具有如下的優點：它不僅安裝組合簡單方便，還可以增加數量來提高其耦合效率，實現產出高功率密度激光。

附圖說明

本實用新型的附圖說明如下：

圖1是本實用新型的第一種示意圖；

圖2是本實用新型的第二種示意圖；

圖3是本實用新型的第三種示意圖；

圖4是本實用新型的第四種示意圖；

圖5是本實用新型的半導體激光的一種排列方式；

圖6是圖5產生光束的光斑示意圖。

圖中：1.熱沉；2. 半導體激光器；3. 快軸準直鏡；4. 慢軸準直鏡；5. 反射棱鏡；6. 薄透鏡；7. 聚焦透鏡；8. 光纖；9.光束；10.光斑。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1至圖4所示，本實用新型包括熱沉1、半導體激光器2、快軸準直鏡3、慢軸準直鏡4、反射棱鏡5、薄透鏡6、聚焦透鏡7和光纖8；薄透鏡6的折射率大于反射棱鏡5的折射率，半導體激光器2呈一條直線豎直安裝在熱沉1上，每個半導體激光器2對應位置前依次設置快軸準直鏡3和慢軸準直鏡4，反射棱鏡5與每個慢軸準直鏡4位置相對應，聚焦透鏡7在反射棱鏡5下方對應位置，光纖8入光端在聚焦透鏡7出光端焦點處。