[實用新型]一種用于輸出高功率密度光斑的裝置及系統

有效

• 申請號: 201721902272.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN208272353U
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 蔡萬紹;張宏友;段磊;梁雪杰;鄭艷芳;王剛;劉興勝
• 申請（專利權）人: 西安炬光科技股份有限公司
• 主分類號: H01S5/00
• 分類號: H01S5/00;H01S5/024
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供一種用于輸出高功率密度光斑的裝置及系統，所述裝置包括：多個激光光源、以及導光介質；其中，所述導光介質用于接收所述激光光源發射的激光，并在其光輸出端實現所述激光的集成，輸出陣列式光斑。基于本實用新型提供的用于輸出高功率密度光斑的裝置及系統，能夠顯著并成倍提升功率密度。

技術領域

本實用新型涉及激光器領域，尤其涉及一種新型的用于輸出高功率密度光斑的裝置及系統。

背景技術

現有技術中，半導體激光器已憑借其諸多優點廣泛應用于工業、科研、醫療等領域。為了獲得高功率密度的光斑，通常將直接輸出型半導體激光器封裝集成為面陣，但這存在諸多缺點，例如：

第一、直接輸出型的半導體激光器在集成為面陣時，由于各激光芯片均鍵合于熱沉之上，即相鄰激光芯片之間間隔有熱沉，因此在輸出的光斑中會存在暗區，通常需要引入復雜的光學整形系統，一方面影響了光斑的均勻性，難以形成具有更高功率密度的光斑，另一方面也制約了其在某些特定領域中的應用。

第二、面陣形式的半導體激光器多采用微通道制冷的方式進行封裝，微通道熱沉的成本較高，且其內部水流量和壓降均較大，在實際應用中受到各方面因素的制約，影響了其應用的推廣。

因此，如何開發一種可產生高功率密度光斑的半導體激光器裝置成為當下研發的重點和難點。

發明內容

針對上述技術問題，本實用新型實施例的主要目的之一在于提供一種新型、高能的可用于輸出高功率密度光斑的裝置及系統，通過利用導光介質將多個激光光源發射的激光導出，并在導光介質的光輸出端將導出的激光進行集成、密排，使得激光光源發射的激光成為高功率密度、高能量的陣列式光斑，即形成緊密排列、光斑均勻、高功率密度的發光面。

本實用新型的技術方案可具體基于耦合類激光器模塊實現，尤其是當前主流的光纖耦合激光器模塊。也就是說，利用光纖將激光光源發射的激光導出，并在光纖輸出端將導出的激光進行集成和密排，使其成為光纖陣列，由光纖陣列輸出高功率密度、高能量、高均勻性的陣列式光斑。

本實用新型所提供的可輸出高功率密度光斑的裝置及系統，能夠將各類激光光源發射的激光集成到很小的面積上，形成具有高能量、高功率密度的陣列式光斑，因此，本方案在較小的面積上就能達到相當高的能量，進而能夠在相當大的程度上成倍地提升功率密度，結構簡單，組裝方便，并且光束質量較高，均勻性好，可廣泛應用于各類場景。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

本實用新型實施例提供一種用于輸出高功率密度光斑的裝置，所述裝置包括：多個激光光源、以及導光介質；其中，所述導光介質用于接收所述激光光源發射的激光，并在其光輸出端實現所述激光的集成，輸出陣列式光斑。

上述方案中，所述激光光源包括：單管半導體激光器、或多單管半導體激光器、或單巴半導體激光器、或多巴半導體激光器。

上述方案中，所述導光介質包括柔性導光介質，具體為光纖。

上述方案中，所述裝置還包括固定件、支撐件；其中，所述固定件用于固定各光纖的輸出端，并將各光纖的輸出端進行集成，使得各光纖的輸出端形成陣列，輸出陣列式光斑；所述支撐件設置于激光光源與固定件之間，用于支撐并導引位于激光光源與固定件之間的光纖。

上述方案中，所述固定件包括固定帶或固定板；其中，所述固定帶，用于通過捆綁的方式將各光纖的輸出端集成為陣列；所述固定板設置有用于穿插光纖的通孔，用于將各光纖的輸出端固定在所述通孔處，將各光纖的輸出端集成為陣列。

上述方案中，所述裝置還包括：制冷模塊；激光光源鍵合于所述制冷模塊的至少一個表面，所述制冷模塊用于為鍵合在其表面的激光光源散熱。

上述方案中，所述制冷模塊具有中間分割層，所述中間分割層的上部和/或下部設置有用于流通制冷介質的至少一個制冷回路。