[實(shí)用新型]一種半導(dǎo)體激光器合束裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821474403.X
• 申請(qǐng)日: 2018-09-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208674590U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭渭榮;王寶華;郭志婕;徐丹;徐磊;陳曉華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京凱普林光電科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01S5/40
• 分類(lèi)號(hào): H01S5/40;G02B27/10;G02B27/28
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所 11323
• 代理人: 權(quán)鮮枝

本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體激光器光束合束技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體激光器合束裝置。本實(shí)用新型中的兩個(gè)雙排半導(dǎo)體激光器模塊各包含兩個(gè)單排半導(dǎo)體激光器模塊，共有四個(gè)單排半導(dǎo)體激光器模塊，其中兩個(gè)單排半導(dǎo)體激光器模塊的光束分別進(jìn)行空間合束后，再分別由兩個(gè)偏振側(cè)移分光棱鏡進(jìn)行偏振合束，使光束在y方向上的高度減小一半。另外兩個(gè)單排半導(dǎo)體激光器模塊的光束由偏振立方體進(jìn)行偏振合束。本實(shí)用新型使合束后的整體光斑的形狀與光纖耦合容許范圍的圓形的匹配程度更高，從而更充分地填充了光纖耦合容許的范圍，可將更多數(shù)量的單管的光束耦合進(jìn)光纖，從而具有更大的輸出功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體激光器光束合束技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體激光器合束裝置。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體激光器具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低和高可靠性的優(yōu)點(diǎn)。但是單個(gè)的半導(dǎo)體激光器單管輸出功率較低，對(duì)多個(gè)半導(dǎo)體激光器單管的光束進(jìn)行合束是獲得高功率的方法。常見(jiàn)的合束技術(shù)包括：空間合束、波長(zhǎng)合束、偏振合束等，經(jīng)過(guò)合束后的光束可耦合到光纖中作為光纖激光器的泵浦源，或者用作直接加工。

現(xiàn)有的半導(dǎo)體激光器合束技術(shù)中，光束合束后，整體光斑接近矩形。圖 1為現(xiàn)有半導(dǎo)體激光器合束裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1所示，水冷板1’的一面為階梯狀，排布一排半導(dǎo)體激光器單管2’。半導(dǎo)體激光器單管2’發(fā)出的光束由對(duì)應(yīng)的快軸準(zhǔn)直透鏡3’和慢軸準(zhǔn)直透鏡4’準(zhǔn)直，再由對(duì)應(yīng)的小反射鏡5’反射后，與其它光束空間合束后輸出，輸出光斑為矩形結(jié)構(gòu)，如圖2 所示。而光纖耦合容許的范圍呈圓形，這種不匹配在一定程度上限制了可合束的單管的數(shù)量。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種半導(dǎo)體激光器合束裝置，以解決現(xiàn)有的半導(dǎo)體激光器的光束合束后，整體光斑接近矩形，與光纖耦合容許的范圍呈圓形不匹配，從而限制可合束的單管數(shù)量的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種半導(dǎo)體激光器合束裝置，包括合束模塊及設(shè)置于所述合束模塊兩側(cè)的第一雙排半導(dǎo)體激光器模塊和第二雙排半導(dǎo)體激光器模塊，所述第一雙排半導(dǎo)體激光器模塊和所述第二雙排半導(dǎo)體激光器模塊輸出的光束均通過(guò)合束模塊進(jìn)行空間合束和偏振合束后輸出。

所述第一雙排半導(dǎo)體激光器模塊包括第一兩面階梯板、設(shè)置于所述第一兩面階梯板兩側(cè)的第一背部單排半導(dǎo)體激光器模塊和第一前部單排半導(dǎo)體激光器模塊及設(shè)置于所述第一兩面階梯板靠近所述合束模塊一端的第一偏振側(cè)移分光棱鏡；

所述第二雙排半導(dǎo)體激光器模塊包括第二兩面階梯板、設(shè)置于所述第二兩面階梯板兩側(cè)的第二背部單排半導(dǎo)體激光器模塊和第二前部單排半導(dǎo)體激光器模塊及設(shè)置于所述第二兩面階梯板靠近所述合束模塊一端的第二偏振側(cè)移分光棱鏡。

所述第一前部單排半導(dǎo)體激光器模塊輸出的光束由所述第一偏振側(cè)移分光棱鏡通過(guò)偏振合束，將光束在y方向上的高度減小一半；

所述第二背部單排半導(dǎo)體激光器模塊輸出的光束由所述第二偏振側(cè)移分光棱鏡通過(guò)偏振合束，將光束在y方向上的高度減小一半。

所述合束模塊包括第一反射棱鏡、第二反射棱鏡、大反射鏡及偏振立方體，其中偏振立方體設(shè)置于所述第一反射棱鏡和第二反射棱鏡之間，所述大反射鏡設(shè)置于所述第一反射棱鏡的外側(cè)。

所述第一前部單排半導(dǎo)體激光器模塊及所述第二背部單排半導(dǎo)體激光器模塊輸出的光束偏振合束后，分別由第二反射棱鏡和大反射鏡反射；所述第一背部單排半導(dǎo)體激光器模塊及所述第二前部單排半導(dǎo)體激光器模塊輸出的光束分別由第一反射棱鏡和偏振立方體反射，并且偏振立方體對(duì)第一背部單排半導(dǎo)體激光器模塊和第二前部單排半導(dǎo)體激光器模塊輸出的光束進(jìn)行偏振合束。

所述第一前部單排半導(dǎo)體激光器模塊及所述第二背部單排半導(dǎo)體激光器模塊輸出的光束位于光斑的兩側(cè)，所述第一背部單排半導(dǎo)體激光器模塊及所述第二前部單排半導(dǎo)體激光器模塊輸出的光束位于輸出光斑的中心。